No auge das sanções contra a Rússia, os americanos compreenderam perfeitamente que em alguns lugares não podiam passar sem as importações russas. Por exemplo, sem o motor de foguete RD-180 - uma cópia menor do motor soviético RD-170, no qual os Estados Unidos ainda lançam seus foguetes Atlas ao espaço.
Cerca de 40 anos se passaram desde a criação do motor de foguete RD-170, mas nenhum competidor digno foi criado para ele. De acordo com as agências de design ocidentais, o RD-170 é o teto do progresso técnico em motores de foguete de propelente líquido, e jornalistas estrangeiros o chamaram de "a coroa dos mil anos de história dos motores de foguete".
Tsiolkovsky estava certo
O fundador da cosmonáutica, Konstantin Tsiolkovsky, propôs usar um motor de combustível líquido em foguetes já em 1903. Mas depois da Primeira Guerra Mundial, o desenvolvimento de combustíveis para foguetes à base de nitrocelulose começou.
Embora ninguém tenha pensado em desistir dos motores a combustível líquido. Em 1926, o americano Robert Goddard lançou um foguete Nell movido a combustível líquido. Em 2,5 segundos, ela escalou 12 metros. Em 1933, Friedrich Zander criou um foguete OP-2 semelhante usando oxigênio líquido com gasolina na URSS.
Ao contrário do combustível sólido, o motor líquido era muito caprichoso. Portanto, muitos designers não viram potencial nisso. Até que Wernher von Braun, junto com Walter Thiel, enviaram seus V-2s para Londres em 1944. Esses mísseis tinham um motor a jato de propelente líquido (LRE). É verdade que o próprio Brown acreditava ter extraído todo o possível do design do motor.
Em um motor de propelente líquido, o bico da câmara de combustão é exposto a temperaturas colossais. Um aumento adicional na potência simplesmente derreteria o metal do bico. A opção de resfriar o bico por dentro foi difícil, pois as paredes tiveram que ser mais finas para a remoção do calor. Mas, se o metal for fino, não resistirá à pressão e também entrará em colapso.
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A solução para o problema foi encontrada na década de 50 do século XX na URSS e nos EUA quase simultaneamente. O bico passou a ser composto por dois corpos, colocados um no outro, entre os quais circulava o refrigerante. Idealmente, o próprio combustível. Afinal, o oxigênio líquido ferve a uma temperatura de -183 °. Neste caso, a parede fina interna foi resfriada com combustível, e a grossa externa não permitiu que a câmara explodisse com a pressão.
Em 1960, na URSS, sob a liderança dos designers Sergei Korolev e Valentin Glushko, foi criado um míssil balístico intercontinental R-7, no qual um motor foi instalado nos componentes "oxigênio líquido - querosene". Em 12 de abril de 1961, foi esse foguete que lançou a espaçonave Vostok-1, pilotada pelo cosmonauta nº 1 Yuri Gagarin, para a órbita da Terra.
Correr para a lua
Após o primeiro vôo ao espaço, as duas superpotências juntaram-se a outra raça - a lunar. Como resultado, os americanos foram os primeiros a chegar à Lua, mas a URSS também tinha seu próprio trabalho de base. Embora a relevância de um vôo à lua para Moscou tenha desaparecido, decidiu-se ser o primeiro a dominar Marte ou Vênus.
Isso exigia uma nave interplanetária pesada com um motor poderoso e confiável. No início dos anos 1960, o OKB-1, sob a liderança de Sergei Korolev, lançou um programa para criar motores a jato de propelente líquido N-1. Mas todos os quatro lançamentos do N-1 sofreram um fiasco e, em 1974, o programa do N-1 foi encerrado.
O programa de criação do sistema de espaços reutilizáveis Energia - Buran tornou-se mais promissor. O acadêmico Valentin Glushko foi nomeado designer geral da NPO Energia. Ele acreditava que o melhor meio de lançar a espaçonave Buran em órbita seria o veículo de lançamento Energia (PH), que em vez de dois propulsores de propelente sólido, supostamente anteriormente, teria quatro aceleradores de lançamento com motores RD-170.
A ideia do motor RD-170 a querosene a oxigênio também pertence à Glushko, mas em 1976 a equipe do Energomash Design Bureau sob a liderança de Vitaly Radovsky começou a refiná-la. O destaque do projeto era que a região de temperaturas máximas corria ao longo do eixo da câmara de combustão, e "nas bordas" era muito mais "fria". Isso possibilitou aumentar a potência sem o risco de destruição do bico. Mas mesmo antes de o combustível entrar na câmara, os componentes de auto-ignição foram misturados diretamente no oleoduto. O bico em si foi feito de uma liga de níquel única que pode suportar uma mistura agressiva com uma pressão de 270-300 atmosferas. Como resultado, foi criado o motor mais potente do mundo com 20 milhões de cavalos de potência!
O RD-170 revelou ser 5,5% mais potente do que o motor F-1 americano de câmara única, embora fosse quase uma vez e meia menor. Ao mesmo tempo, o RD-170 é mais econômico, pois é construído de acordo com o esquema de ciclo fechado, enquanto o F-1 implementa um ciclo aberto mais simples, porém menos eficiente. Embora a característica "econômica" seja bastante arbitrária: em uma câmara RD-170 com um diâmetro de apenas 380 milímetros, 600 quilogramas de combustível queimam por segundo.
Em 25 de agosto de 1980, ocorreu o primeiro teste do motor RD-171 (versão do RD-170 para foguete Zenit). Depois disso, foram dezenas de testes até 15 de maio de 1987, o primeiro lançamento bem-sucedido do foguete porta-aviões Energia com RD- 170 na primeira fase. E em 15 de novembro de 1988, foi realizado o primeiro e, infelizmente, último vôo espacial da espaçonave "Buran" lançada em órbita pelo veículo lançador "Energia". Era o canto do cisne da cosmonáutica soviética.
A máscara nunca sonhou
O design do RD-170, por suas características, despertou admiração até mesmo entre os americanos. Eles não conseguiam entender: como isso é possível ?! Nos tempos soviéticos, o design do motor era classificado, mas após o colapso da URSS, os Estados Unidos queriam obter o mesmo motor potente.
Na década de 1990, a NPO Energomash, que produziu o RD-170, se viu em uma situação econômica difícil. E a proposta americana possibilitou a preservação do empreendimento. Mas nos EUA existia uma lei impedindo o fornecimento de produtos importados para indústrias estratégicas. Então, por encomenda da empresa americana Pratt & Whitney, a Energomash supostamente desenvolveu um novo motor - RD-180. Embora na verdade fosse um RD-170 semimotor - para os americanos, a potência do RD-170 era excessiva. A venda do RD-180 nos EUA foi realizada por meio da RD-Amros (RD-AMROSS), joint venture entre a Pratt & Whitney e a NPO Energomash. Era Amros que possuía os direitos de patente desse motor. Descobriu-se que o desenvolvimento jurídico é metade americano, metade russo. Mas, na verdade, o RD-180 é um legado da era espacial soviética.
Embora, nos termos do contrato, os americanos tenham recebido toda a documentação técnica e o direito de produzir o motor em casa, os Yankees nunca puderam montar o RD-180. Acontece que a documentação não é tudo. E embora os liberais argumentem que os Estados Unidos simplesmente não precisam, dizem que é mais barato comprá-lo na Rússia, não é. Talvez quando se trata de batatas ou óleo, o ditado seja verdadeiro, mas os EUA preferem coletar equipamentos estratégicos para astronáutica em casa. Eles simplesmente não podiam.
Embora em fevereiro de 2019 Elon Musk tenha dito que o motor Raptor, fabricado por sua empresa SpaceX, ultrapassava o RD-180 em termos de pressão na câmara de combustão, seria ingênuo acreditar nisso sem testes repetidos. Assim, a americana United Launch Alliance (ULA) voltou a assinar contrato com a russa NPO Energomash para o fornecimento de motores RD-180 até 2020. E Musk, embora tente, não provou sua competitividade com a cosmonáutica soviética há 40 anos.
Prokhor EZHOV
