ИЗ ИСТОРИИ РАЗРАБОТКИ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ РД-560 НА ПОРОШКООБРАЗНОМ ГОРЮЧЕМ

© B.C.Судаков
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "История ракетно-космической науки и техники"
2008 г.

Академик В. П. Глушко помимо широких исследований жидких ракетных топлив много внимания уделял изучению топлив с металлсодержащим горючим. Еще в 1930 г. он выдвинул предложение по использованию бериллия в качестве эффективного горючего. Через 33 года в 1963 г. он поручил организованной бригаде перспективного проектирования (начальник бригады Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии С. П. Агафонов) проведение проектных и экспериментальных исследований по изучению возможности создания ракетного двигателя на топливе — 96 % перекись водорода (продукты разложения) и порошкообразный гидрид бериллия. Двигатель на этом топливе Глушко хотел предложить для полета на Марс с возращением на Землю. Теоретические расчеты показывают, что такое топливо по удельному импульсу на 12 сек. превосходит кислородно-водородное топливо и обладает преимуществами, присущими высококипящему топливу.

В ходе работ необходимо было обеспечить высокую величину удельного импульса, практически обеспечить плотную укладку мелкодисперсного порошка в баке с последующей организацией его истечения из бака в псевдоожиженном состоянии, и, конечно, решить при этом вопросы подачи порошкообразного горючего под высоким давлением в камеру сгорания. К сложностям освоения гидрида бериллия необходимо отнести его высокую токсичность.

Был разработан проект и принципиальная схема ракетного двигателя РД-560 с тягой 10 тонн. Была предусмотрена насосно-эжекторная система подачи порошкообразного гидрида бериллия и контур псевдоожижения. Впервые был предложен для применения в ракетном двигателе объемный насос винтового типа для подачи порошкообразного (металлизированного) горючего.

Разработка велась по нескольким направлениям: изучение характеристик форсунок для распыла модельного порошкообразного алюминия (размер частиц 5 мкм), псевдоожиженного азотом; испытание модельных камер на 92 % перекиси водорода и порошкообразном алюминии, псевдоожиженном азотом; испытания модельных камер тягой 100 кг на 96 % перекиси водорода и порошкообразном гидриде бериллия (размер частиц 4 мкм) или алюминии, псевдоожиженных водородом.

Большого объема данных по гидриду бериллия получить не удалось, поскольку не удалось организовать получение гидрида бериллия в необходимом для этого количестве. Но были проведены весьма сложные и интересные работы по винтовому насосу для перекачки твердых порошкообразных материалов в псевдоожиженном состоянии в камеру сгорания двигателя. Было достигнуто давление подачи около 100 атм при большой порозности (более 0,85). Также были отработаны режимы самовоспламенения продуктов разложения перекиси водорода с алюминием и гидридом бериллия, псевдоожиженных водородом.

Научно-технические решения и конструкторско-технологические решения, предложенные при разработке данного двигателя, не имеют прототипов или аналогов, поскольку работы в области создания ракетных двигателей на порошкообразных горючих велись только в НПО Энергомаш.