Российские инженеры совершили важный шаг в ракетном двигателестроении, создав и испытав жидкостный ракетный двигатель для «Ангары». Модификация РД-191МР оборудована ключевыми компонентами, изготовленными с помощью 3D-печати. Двигатель успешно прошёл серию огневых испытаний.
Проект реализован консорциумом из четырёх организаций: НПО «Энергомаш», АО «Композит», СПбГМТУ (ИЛИСТ) и ВИАМ Курчатовского центра. Успешные испытания подтверждают переход к внедрению аддитивных технологий в отечественное ракетостроение.
Связь РД-191МР с «Ангарой»
Базовый двигатель РД-191, разработанный НПО «Энергомаш», является однокамерным кислород-керосиновым двигателем для ракет-носителей «Ангара». Его характеристики:
- Тяга около 196 тонн у Земли и 212,6 тонны в вакууме.
- Удельный импульс 311,5 секунды у Земли и 337,4 секунды в вакууме.
- Используется в ракетах «Ангара-1.2» и «Ангара-А5».
Модифицированная версия РД-191М для ракеты «Ангара-А5М» имеет увеличенную тягу на 10% и предназначена для повышения грузоподъёмности. РД-191МР, являющийся вариантом этой модификации, включает напечатанные компоненты.
Технология 3D-печати
Для создания двигателя использовались два метода металлической 3D-печати:
- Прямое лазерное выращивание (DED): металл в виде порошка или проволоки подаётся в зону лазера, где расплавляется и послойно наращивается. Метод подходит для крупных и силовых элементов.
- Селективное лазерное сплавление (SLM): тонкий слой порошка распределяется на платформе, а лазер сплавляет его по заданному контуру. Технология позволяет создавать детали сложной формы.
Компоненты двигателя печатались по частям с различными режимами печати и термообработки. Для высокотемпературных зон использовались жаропрочные никелевые сплавы, а менее нагруженные детали — из титана или стали.
Роль отечественных жаропрочных сплавов
Проект опирается на российскую металлобазу: ВИАМ разработал линейку жаропрочных никелевых сплавов и порошков для 3D-печати, включая литейные и деформируемые сплавы. Эти материалы выдерживают температуры до 1200–1250 °С. Институт также контролирует качество на всех этапах производства.
Экономические выгоды
Переход к аддитивному производству сокращает время изготовления компонентов и двигателя в 2,5 раза, снижает трудозатраты на четверть и обещает снижение себестоимости на 30–40%. Это ускоряет цикл разработки и позволяет быстро адаптироваться к требованиям заказчика.
Россия в мировой гонке аддитивных технологий
Мировой рынок активно внедряет аддитивные технологии в ракетостроение. SpaceX использует DfAM-подходы для упрощения конструкции двигателей Raptor, а Relativity Space применяет 3D-печать для ракеты Terran 1.
Российский подход к 3D-печати в двигателестроении более эволюционный: сохраняется проверенная архитектура, а аддитивные технологии применяются точечно. Это позволяет создавать конкурентоспособные двигатели с использованием отечественных материалов и технологий.
Государственная стратегия
Создание 3D-печатного двигателя для «Ангары» вписывается в государственную стратегию развития аддитивных технологий до 2030 года. Документ направлен на рост рынка, создание конкурентоспособного оборудования и стандартов.
По данным Ассоциации развития аддитивных технологий и Минпромторга, российский рынок 3D-печати растёт быстрыми темпами: в 2023 году он достиг 13,2 млрд рублей, а к 2030 году прогнозируется рост до 58 млрд рублей.
Кооперация и перспективы
Проект РД-191МР стал результатом совместной работы НПО «Энергомаш», СПбГМТУ, ВИАМ и АО «Композит». Каждый участник внёс свой вклад, создав полноценную технологическую цепочку.
Перспективы развития включают увеличение доли аддитивных деталей, переход к 3D-печатным титановым узлам и расширение применения технологий в газотурбинных и поршневых двигателях.
Значение для российской космонавтики
Модернизация двигателя «Ангара» с использованием аддитивных технологий повышает конкурентоспособность российских ракет и снижает зависимость от импортных комплектующих. Это ускоряет разработку новых версий ракет и двигателей, что важно для космических проектов.
Проект демонстрирует, что аддитивные технологии стали неотъемлемой частью современного ракетостроения, способствуя укреплению технологического суверенитета России.
Если материал оказался полезен — можно поддержать канал лайком, комментарием или донатом через кнопку «Поддержать», чтобы выходило больше разборов по критическим металлам и геополитике ресурсов.