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RD-170系列是人类有史以来威力最强的液态火箭发动机,是动力机械科研生产联合体为了能源号运载火箭设计及生产的[1]

历史

RD-170发动机的研制最早要追溯到1973年。当时N1运载火箭发射的失败后,就打算研制大推力的发动机,提议研制的RD-123发动机,推力要达到800吨,RD-150发动机的推力要达到1 500吨。事实上RD-123和RD-150发动机达不到要求,RD-123发动机的推力只能达到125吨左右,设计中的RD-150发动机的推力最高只能达到1003吨。其次还有用于UR-700火箭的RD-270发动机,推力也能达到640吨,当时在1967年到1969年进行了27次测试。但是测试中出现了问题,随后没有继续进行。

1974年到1980年,对4燃烧室的大推力的进行了测试,起先的时候还不叫RD-170,叫做11D168,也叫做UK(oxygen installations),是一种测试模型,是基于20世纪早期的RD-268发动机的。RD-268发动机是一款100吨级的发动机,燃料为偏二甲肼和四氧化二氮。当时认为肼燃料和煤油燃料并没有很大区别,因此并没有特别要求使用煤油和液氧作为燃料,后来才改用煤油和液氧。1974年,动力机械制造科研生产联合体对UK进行了2次测试,测试地点在莫斯科的东北方希姆基河(khimki river)旁边,测试的模型分别叫做1UK和2UK,是一种100吨级的实验型的发动机。实验的项目包括化学点火、燃烧室的混合比、燃气发生器、高频状态下的稳定性、燃烧室的冷却和可重复使用的材料等。从1974年到1977年总共有346个测试模型被建造,总共燃烧了19658秒,其中1个改进型号叫做1UKS。

下一个模型的型号叫做3UK,用于测试发动机的燃气发生器,它包含一台全尺寸的燃气发生器,2台涡轮泵,1个缩小版的燃烧室,可以模拟燃烧时的压力。燃气发生器的工作温度可以达到额定工作温度的30%到80%。此项测试从1976年6月开始,到1978年9月结束。总共有77个模型进行了132次测试,测试时间为5 193秒。当时有60个混合头用于测试,其中2个完成了RD-170的测试要求。

2UKS是一款高仿版的测试模型,其燃烧室可以达到RD-170的工作条件,但是涡轮泵还是使用了早期的设计,因此,燃烧室的压力只能达到正常工作水平的80%,大约为200个大气压到250个大气压。也测试了万向系统,一些测试模型还测试了自动化系统。从1978年到1980年总共头42个2UKS模型测试了68次,总共测试时间为6 000秒。后来在2UKS模型的基础上发展了RD-120发动机,用于天顶号运载火箭的第二级。

最后一种测试模型叫做6UK,本质上已经RD-170发动机了,但是没有燃烧室,主要目的是测试涡轮泵。此模型从1978年到1980年总共测试了31次,通过测试发现涡轮泵在燃烧时容易受到振动影响。当时有23个6UK模型进行了测试,但是只测试了280秒。6UK模型已经接近RD-170的价格,非常昂贵,因此,限制了测试时间。涡轮泵的测试被安排到了全尺寸的RD-170发动机的测试中。相对于其它模型,6UK没有有效地进行测试,给暴风雪号太空航天飞机项目造成了很大的麻烦[2]

视频

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参考文献