Наука
«НПО Энергомаш»: вчера, сегодня, завтра
АО «НПО Энергомаш» — головное предприятие интегрированной структуры, объединившей ведущие российские предприятия ракетного двигателестроения (ИСРД). Предприятие специализируется на разработке и производстве жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и занимает лидирующие позиции на международном рынке. Каждая четвертая ракета в мире сейчас стартует на двигателях предприятия. Мы посетили производство и выяснили, над какими проектами работает компания и чем может привлечь потенциальных сотрудников.
НПО Энергомаш было основано в 1929 году. За почти столетнюю историю предприятия благодаря его работе было осуществлено более 2400 успешных пусков. В их числе — и перевернувшие мировую историю космонавтики: произведенные НПО двигатели вывели на орбиту первый искусственный спутник Земли, первого человека, первый самоходный аппарат «Луноход-1» и ракетно-космическую систему «Энергия-Буран». Всего же выпущено около 15 тысяч двигателей разработки НПО Энергомаш и разработано свыше 60 различных модификаций двигателей первой и второй ступени, в том числе — самый мощный в мире РД-170/РД-171.
СЕРЬЕЗНЫЕ ЗАДАЧИ
Помимо НПО Энергомаш, в интегрированную структуру входят и другие ведущие отечественные предприятия ракетного двигателестроения:
ПАО «Протон-ПМ» — предприятие по производству жидкостных ракетных двигателей для первых ступеней ракет-носителей среднего и тяжелого класса. Занималось серийным выпуском семейства ЖРД РД-253 для первой ступени РН «Протон». В настоящее время ведется освоение производства узлов и агрегатов ЖРД РД-191 для РН «Ангара».
• Воронежский центр ракетного двигателестроения (ВЦРД) — единая-научно-производственная площадка по созданию жидкостных ракетных двигателей для ракет различного назначения. Компания ведет работы по созданию перспективных двигателей на кислороде-керосине, кислороде-водороде, кислороде-метане, электроракетных двигателей, является участником всех отечественных пилотируемых программ освоения космоса.
• Разработчик и изготовитель ракетных двигателей малой тяги и двигательных установок космических аппаратов АО «НИИМаш».
Перед интегрированной структурой ракетного двигателестроения, возглавляемой НПО Энергомаш поставлено немало задач. Конструкторские и производственные мощности самого предприятия загружены полностью. Сегодня здесь проводятся работы по сборке первых доводочных образцов двигателя РД-171МВ, который в дальнейшем будет использоваться на первой ступени ракеты «Союз-5», а затем и на носителе сверхтяжелого класса.
Начаты активные работы по адаптации РД-180 к новой версии ракеты «Союз-6», которая в перспективе может прийти на замену РН среднего класса «Союз-2», а также этот двигатель будет использоваться в центральном блоке РН СТК.
Проводятся работы по совершенствованию конструкции и снижению трудоемкости двигателя РД-191 для ракеты-носителя семейства «Ангара»
Помимо этого, перед интегрированной структурой поставлены серьезные задачи по разработке двигателей на криогенных компонентах — это метан, кислород, водород. В числе других ключевых целей — улучшение качества продукции и эффективности производства, что позволит повысить конкурентоспособность на международном уровне. Чтобы этого достигнуть, выделяется серьезное финансирование, проводится совершенствование системы контроля качества, развитие и переоснащение производства. Команда предприятия ведет работу по увеличению энергетики двигателей за счет внедрения новых конструкторских и технических решений и использования современных материалов.
В числе наиболее значимых направлений модернизации — создание цифровой инфраструктуры не только в НПО Энергомаш, но и на предприятиях интегрированной структуры. Это позволит взаимодействовать в режиме онлайн на уровне отрасли, выстроить межзаводскую кооперацию внутри, создать цифровые рабочие места и прийти к полностью цифровой разработке изделия, подразумевающей создание его программного двойника. Он будет собирать и хранить всю значимую информацию на протяжении всего жизненного цикла двигателя, вплоть до утилизации.
Инфраструктура создается на базе нескольких интегрированных между собой систем: информационной системы управления проектами (ИСУП), информационной системы управления ресурсами предприятия (ERP), системы управления жизненным циклом изделия (PLM), системы мониторинга работы оборудования (Naviman), системы электронного документооборота (LanDocs), системы контроля и управления доступом (СКУД), автоматизированной системы управления качеством продукции, системы интеллектуального поиска информации, корпоративного портала.
СТАРЫЕ И НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ
О существующих ракетных двигателях и перспективных направлениях работы рассказывает главный специалист отдела рекламно-выставочной деятельности Владимир Сергеевич Судаков.
«Насмотревшись фантастических фильмов, при слове «ракетный двигатель» многие воображают какие-то фотонные или ядерные двигатели с непонятными формами преобразования материи. Спешу разочаровать: такого не будет не то что при нашем поколении — но даже в ближайшем будущем. Мы работаем с жидкостными ракетными двигателями, которые функционируют за счет химической реакции горения с выделением тепла. В зависимости от количества компонентов в топливе они бывают однокомпонентными, двухкомпонентными или трёхкомпонентными.
Все наши разработки, начиная со времен идей Циолковского и первых советских двигателей конструкции Глушко, заканчивая выпускаемыми сегодня РД-171, РД-180, РД-181 и РД-191, — это жидкостные ракетные двигатели. По сути, они являются моделями одного и того же поколения, только с разными новшествами. Зато с точки зрения совершенства ЖРД мы почти достигли идеала: из топлива удается вытянуть практически максимум возможной энергии.
В последние годы развиваются научные идеи по улучшению процесса горения, основанные на принципе детонации. Его использование позволяет скорректировать этапность и условия протекания горения топлива в камере сгорания и, предположительно, увеличить выход энергии на 10-20%. Сами эти идеи не новы: первые замыслы и попытки их реализации с разной степенью успеха относятся еще к тридцатым годам прошлого века. Несколько лет назад мы разработали опытный прототип небольших размеров и провели стендовые испытания, но они значительных улучшений не показали.
Другое направление, заложенное еще в конце прошлого века, — разработка трехкомпонентного двухрежимного РД-701, работающего на керосине, кислороде и водороде. Он предназначен для многоразовой транспортно-космической системы МАКС, которая должна была стартовать с самолета Ан-225 «Мрия». Особенность двигателя в том, что в первом режиме он способен создавать максимальную тягу, используя все компоненты топлива, а во втором режиме — когда космический аппарат поднимается выше — он работает только на кислороде и водороде. Таким образом, этот двигатель позволяет сократить количество ступеней ракеты-носителя и может использоваться в качестве многоразовой двигательной установки (использоваться до 15 раз), что, в свою очередь, позволит в разы снизить стоимость вывода груза на орбиту.
Конечно, мы также занимаемся поиском возможных улучшений для уже существующих двигателей, в том числе, внедряем в производство перспективные технологии.
Остальное тут.