Venemaa suhtes kehtestatud sanktsioonide kõrgpunktis said ameeriklased suurepäraselt aru, et mõnes kohas ei saa nad ilma Venemaa impordita hakkama. Näiteks ilma rakettmootorita RD-180 - Nõukogude RD-170 mootori väiksem eksemplar, millel USA laseb oma Atlase raketid ikkagi kosmosesse.
Raketimootori RD-170 loomisest on möödunud umbes 40 aastat, kuid selle jaoks pole väärilisi konkurente loodud. Lääne disainibüroode sõnul on RD-170 vedela raketikütusega rakettmootorite tehnilise arengu lagi ja välisajakirjanikud nimetasid seda "rakettmootorite tuhandeaastase ajaloo krooniks".
Tsiolkovskil oli õigus
Kosmonautika asutaja Konstantin Tsiolkovsky tegi ettepaneku kasutada vedelkütuse mootorit rakettides juba 1903. aastal. Kuid pärast Esimest maailmasõda algas nitrotselluloosil põhinevate raketikütuste arendamine.
Kuigi keegi ei mõelnud loobuda vedelkütuse mootoritest. Aastal 1926 laskis ameeriklane Robert Goddard vedelkütusel töötava Nelli raketi. 2,5 sekundiga tõusis naine 12 meetrit. 1933. aastal lõi Friedrich Zander NSV Liidus sarnase raketi OP-2, milles kasutati bensiiniga vedelat hapnikku.
Erinevalt tahkest kütusest oli vedel mootor väga kapriisne. Seetõttu ei näinud paljud disainerid selles potentsiaali. Kuni Wernher von Braun koos Walter Thieliga saatsid V-2-d 1944. aastal Londonisse. Nendel rakettidel oli vedelkütuse reaktiivmootor (LRE). Tõsi, Brown ise uskus, et pigistas mootori konstruktsioonist kõik võimaliku välja.
Vedelkütuse mootori korral on põlemiskambri otsik kolossaalsete temperatuuride käes. Võimsuse edasine suurendamine sulataks lihtsalt otsiku metalli. Otsiku jahutamine seestpoolt oli keeruline, kuna soojuse eemaldamiseks tuli seinad muuta õhemaks. Kuid kui metall on õhuke, siis ei pea see survet vastu ja kukub ka kokku.
Reklaamvideo:
Lahendus probleemile leiti XX sajandi 50ndatel aastatel NSV Liidus ja USA-s peaaegu üheaegselt. Düüsi hakati tegema kahest korpusest, mis asetati üksteise sisse, mille vahel jahutusvedelik ringles. Ideaalis kütus ise. Lõppude lõpuks keeb vedel hapnik temperatuuril -183 °. Sel juhul jahutati sisemine õhuke sein kütusega ja välimine paks ei lasknud kambril rõhust plahvatada.
1960. aastal loodi NSV Liidus disainerite Sergei Korolevi ja Valentin Glushko juhtimisel mandritevaheline ballistiline rakett R-7, millele paigaldati mootor komponentidele "vedel hapnik - petrooleum". 12. aprillil 1961 viskas just see rakett kosmonauti nr 1 Juri Gagarini piloteeritud kosmoselaeva Vostok-1 Maa orbiidile.
Kriips Kuule
Pärast esimest kosmoselendu liitusid kaks suurriiki veel ühe võistlusega - Kuu. Selle tulemusel jõudsid ameeriklased esimestena Kuule, kuid ka NSV Liidul olid oma pinnatööd. Ehkki Kuule lendamise olulisus Moskva jaoks on kadunud, otsustati olla esimene, kes valdab Marsi või Veenuse.
Selleks oli vaja rasket planeetidevahelist laeva, millel oleks võimas ja usaldusväärne mootor. 1960. aastate alguses käivitas OKB-1 Sergei Korolevi juhtimisel programmi N-1 vedelkütuse reaktiivmootorite loomiseks. Kuid kõik neli N-1 kaatrit langesid fiasko alla ja 1974. aastal N-1 programm suleti.
Programm korduvkasutatava kosmosesüsteemi Energia - Buran loomiseks on muutunud paljutõotavamaks. MTÜ Akadeemia ülddisaineriks määrati akadeemik Valentin Glushko. Ta uskus, et Burani kosmoseaparaadi orbiidile laskmiseks on parim viis Energia kanderakett (PH), millel kahe väidetavalt varasema tahkekütuse süütevõimendi asemel oleks neli RD-170 mootoritega kanderaketti.
Hapniku-petrooleummootori RD-170 idee kuulub samuti Glushkole, kuid 1976. aastal asus Vitali Radovskiy juhtimisel tegutseva Energomashi disainibüroo meeskond seda viimistlema. Kujunduse esiletõstmine oli see, et maksimaalsete temperatuuride piirkond kulges piki põlemiskambri telge ja "servades" oli palju "külmem". See võimaldas võimsust suurendada, ilma et oleks pihusti hävitamise ohtu. Kuid juba enne kütuse sisenemist kambrisse segati isesüttivad komponendid otse torustikku. Düüs ise oli valmistatud ainulaadsest niklisulamist, mis talub agressiivset segu rõhuga 270-300 atmosfääri. Selle tulemusel loodi maailma võimsaim mootor, millel on 20 miljonit hobujõudu!
RD-170 osutus 5,5% võimsamaks kui ameerika ühekambriline F-1 mootor, samas kui see oli peaaegu poolteist korda väiksem. Samal ajal on RD-170 säästlikum, kuna see on ehitatud vastavalt suletud tsükli skeemile, samal ajal kui F-1 rakendab lihtsamat, kuid vähem tõhusat avatud tsüklit. Ehkki iseloomulik "ökonoomne" on üsna meelevaldne: ühes RD-170 kambris, mille läbimõõt on vaid 380 millimeetrit, põleb sekundis 600 kilogrammi kütust.
25. augustil 1980 toimus RD-171 mootori (Zeniti raketi jaoks mõeldud RD-170 versioon) esimene testimine. Pärast seda oli kümneid katseid kuni 15. maini 1987 aset leidnud esimene RD-mootoritega kandurraketi Energia edukas käivitamine. Esimesel etapil 170. Ja 15. novembril 1988 viidi läbi kosmosesõiduki "Buran" esimene ja paraku ka viimane kosmoselend, mille orbiidile päästis "Energia" kanderakett. See oli Nõukogude kosmonautika luigelaul.
Mask ei unistanud kunagi
RD-170 disain muutis oma omaduste tõttu imetlust isegi ameeriklaste seas. Nad ei saanud aru: kuidas see on võimalik ?! Nõukogude ajal klassifitseeriti mootori disain, kuid pärast NSV Liidu lagunemist soovisid USA saada sama võimsat mootorit.
1990. aastatel sattus RD-170 tootnud MTÜ Energomash raskesse majanduslikku olukorda. Ja Ameerika ettepanek võimaldas ettevõtte säilitada. Kuid USA-s oli seadus, mis keelas imporditud toodete tarnimise strateegilistele tööstustele. Seejärel arendas Energomash Ameerika ettevõtte Pratt & Whitney korraldusel välja uue mootori - RD-180. Kuigi tegelikult oli see poole mootoriga RD-170 - ameeriklaste jaoks oli RD-170 võimsus ülemäärane. RD-180 müüdi USA-s RD-Amros (RD-AMROSS) kaudu, mis on Pratt & Whitney ja NPO Energomashi ühisettevõte. Selle mootori patendiõigused kuulusid Amrosile. Selgus, et õiguslik areng on pool Ameerika, pool vene oma. Kuid tegelikult on RD-180 Nõukogude kosmose ajastu pärand.
Ehkki lepingutingimuste kohaselt anti ameeriklastele kogu tehniline dokumentatsioon ja õigus kodus mootorit toota, ei suutnud jänkesed kunagi RD-180 kokku panna. Selgub, et dokumentatsioon pole veel kõik. Ja kuigi liberaalid väidavad, et USA-l lihtsalt pole seda vaja, väidavad nad, et Venemaal on seda odavam osta, siis pole seda. Võib-olla, kui rääkida kartulist või õlist, vastab see ütlus tõele, kuid USA eelistab kodus koguda astronautika jaoks strateegilisi seadmeid. Nad lihtsalt ei saanud.
Ehkki 2019. aasta veebruaris ütles Elon Musk, et tema ettevõtte SpaceX toodetud mootor Raptor ületas põlemiskambris oleva rõhu poolest RD-180, oleks naiivne seda korduvate katseteta uskuda. Seetõttu sõlmis Ameerika ettevõte United Launch Alliance (ULA) taas Venemaa MTÜ Energomashiga lepingu RD-180 mootorite tarnimiseks aastani 2020. Ja Musk, ehkki proovib, pole 40 aastat tagasi oma konkurentsivõimet Nõukogude kosmonautikaga tõestanud.
Prokhor EZHOV
