ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

Модификация НК-33 ноябрь 2014

•Download as PPTX, PDF•
•
Dmitry Tseitlin
Dmitry Tseitlin

ЖРД НК-33

1 of 10
Download to read offline
Разработка технологий и системных решений для жидкостных ракетных двигателей многоразового использования 2014
Внедрение многоразовых ракет-носителей – экономически оправданное развитие космической отрасли 1. Стоимость доставки полезной нагрузки в космос достигает $ 32K / 1 кг. 2. Более 50% расходов приходится на одноразовые средства выведения ракет: a) невозвратные расходы b) необходимость выделения и оплаты районов падения c) загрязнение экологии остатками РН 3. Использование многоразовых РН приведет к удешевлению космических запусков в 5-10 раз. На пути внедрения стоит проблема: отсутствие экономически эффективных технологий создания многоразовых частей РН, сохраняющих функционал от запуска к запуску и требующих минимального межполетного обслуживания.
Варианты подходов к созданию многоразовых ракет-носителей и ракетных комплексов 1. Многоразовые средства выведения на основе пилотируемых или беспилотных летальных аппаратов (White Knight Two, ЛА «Байкал», DAPRA XS-1) 2. Возвращаемая многоразовая РН вертикального взлета и посадки («Grasshopper» и Falcon 9-R) 3. Парашютные и комбинированные системы посадки (для РН Kistler K-1, для пилотируемой капсулы проекта «New Shepard») 4. Вертолетный подхват (United Launch Alliance для РН Атлас-5, ГКНПЦ Хруничева – для РН «Ангара», «Дельта-IV», ООО «КосмоКурс» для суборбитального РКК). 5. Многоразовые ракетные двигатели на основе новых видов топлива (метан – РД0162 КБХА, перекись водорода - Blue Origin).
Основную стоимость ракеты-носителя составляют двигатели. В 95% запусках используются ЖРД. 1. Двигатели семейства НК (НК-33 / 43, НК-31, НК-39) отличаются: a. высокими параметрами надежности b. беспрецедентным соотношением обеспечиваемой тяги к массе двигателя c. конкурентоспособной ценой 2. Разработка технологий для многоразового ЖРД в кооперации с ОДК Кузнецов, НПО Энергомаш, ОАО КБХА, РКЦ «Прогресс»: a. сокращение сроков разработки (частная компания, заинтересованная в прибыли) b. перспектива для возобновления производства двигателей в контексте многоразового использования.
Двигатели семейства НК – амбициозные цели при создании, широкие горизонты для внедрения 60-е – разработка двигателей для советской лунной программы 70-е годы – серийное производство, консервация 90-е годы – передача лицензии для Aerojet. a. Поставка НК-33 для РН Taurus II (Antares). Сертифицирован в США как AJ-26. ① Модификации: новая система управления, адаптация под топливные характеристики, карданный шарнир для управления вектором тяги. b. Адаптация AJ-26 при разработке многоразового РН Kistler K-1. ② Модификации: новейшие электронные компоненты, карданный подвес. 2013 – успешные запуски РН Союз-2-1в и Antares. 2014 – переговоры о поставке НК-33 для швейцарского челнока «Soar». 2015 - 2017 – технологии и системные решения для многоразового применения. Возобновление производства НК.
1960-е 1970-е 1990-е Разработка двигателей для советской лунной программы Испытания. Серийное производство. Консервация. Лицензия для AeroJet (сертиф. в США как AJ-26): 1. Для РН Taurus II (Antares). 2. Для РН Kistler K-1. Двигатели семейства НК – амбициозные цели при создании, широкие горизонты для внедрения 2013 2014 2015-2017 Успешные запуски РН Союз 2-1в и Antares с двигателями НК-33 Переговоры о поставке НК-33 для швейцарского челнока Soar 2018 - … Разработка технологий и системных решений для многоразового РН Возобновление производства НК. Многоразовый РКК на базе РН Союз
Создаваемые технологии и системные решения могут быть масштабированы для любого ЖРД. 1. Турбонасосный агрегат - сокращение числа аварий по выходу двигателя из строя, сейчас – 70% случаев. 2. Лазерное зажигание - многократное включение двигателей, управляемое торможение при посадке РН. 3. Карданный подвес - управление ракетой по углам тангажа и рыскания. 4. Пироклапаны и пироинициаторы на сжатом газе - многократное открывание / закрывание клапанов горючего и окислителя, повторный запуск турбины перед посадкой. 5. Блок сопел крена - управление ракетой по углу крена 6. Сильфоны и гибкие шланги – равномерное поступление топлива.
Создаваемые технологии и системные решения могут быть масштабированы для любого ЖРД. Многоразовый ЖРД с повторным запуском двигателей во время посадки – ключевой шаг в создании экономически эффективных средств выведения. Предлагаемые решения Эффект от внедрения Модернизированный турбонасосный агрегат Сокращение числа аварий по выходу двигателя из строя, сейчас – 70% случаев Лазерное зажигания двигателя Многократное включение двигателей, управляемое торможение при посадке РН Карданный подвес Управление ракетой по углам тангажа и рыскания Пироклапаны и пироинициаторы на сжатом воздухе Многократное открывание / закрывание клапанов горючего и окислителя. Повторный запуск турбины перед посадкой Модернизированный блок сопел крена Управление ракетой по углу крена Адаптированные сильфоны и гибкие шланги Равномерное поступление топлива
Сокращение стоимости выведения полезной нагрузки и повышение надежности РН – катализаторы рынка 1. Продукты проекта предназначены для 1 и 2 ступеней ракет- носителей, оснащенных ЖРД. 2. За период 2011-2013гг.: ① 232 космических запуска ② 1000+ использованных ЖРД ③ 50% двигателей – российского производства ④ Емкость рынка: 2+ млн. долл. 3. Тренды: ① Стремительный рост рынка малых космических аппаратов. 2013г. – $ 800 М. Прогноз на 2020г. – $ 1200 М. в год. ② Развитие рынка суборбитального туризма. $ 1500-3000 М за ближайшие 10 лет.
1. Отработка технологий по договорам с заказчиками. ① Совместные проекты с участниками рынка по созданию многоразовых средств выведения и ракетно-космических комплексов. Н-р, ОАО «РКЦ Прогресс» - перспективный разработчик многоразового РКК на базе РН «Союз». 2. Лицензирование и продажа разрабатываемых технологий и системных решений. ① Продажа лицензий сторонним заказчикам на отечественном и международном рынке, в первую очередь, в сегментах МКА и суборбитального космического туризма. 3. Выполнение заказных НИОКР ① Оказание услуг по доработке созданных технологий и системных решений под особенности конкретного ракетного двигателя и ракеты-носителя заказчика. Бизнес-модель и план коммерциализации

More Related Content

Модификация НК-33 ноябрь 2014

  • 1. Разработка технологий и системных решений для жидкостных ракетных двигателей многоразового использования 2014
  • 2. Внедрение многоразовых ракет-носителей – экономически оправданное развитие космической отрасли 1. Стоимость доставки полезной нагрузки в космос достигает $ 32K / 1 кг. 2. Более 50% расходов приходится на одноразовые средства выведения ракет: a) невозвратные расходы b) необходимость выделения и оплаты районов падения c) загрязнение экологии остатками РН 3. Использование многоразовых РН приведет к удешевлению космических запусков в 5-10 раз. На пути внедрения стоит проблема: отсутствие экономически эффективных технологий создания многоразовых частей РН, сохраняющих функционал от запуска к запуску и требующих минимального межполетного обслуживания.
  • 3. Варианты подходов к созданию многоразовых ракет-носителей и ракетных комплексов 1. Многоразовые средства выведения на основе пилотируемых или беспилотных летальных аппаратов (White Knight Two, ЛА «Байкал», DAPRA XS-1) 2. Возвращаемая многоразовая РН вертикального взлета и посадки («Grasshopper» и Falcon 9-R) 3. Парашютные и комбинированные системы посадки (для РН Kistler K-1, для пилотируемой капсулы проекта «New Shepard») 4. Вертолетный подхват (United Launch Alliance для РН Атлас-5, ГКНПЦ Хруничева – для РН «Ангара», «Дельта-IV», ООО «КосмоКурс» для суборбитального РКК). 5. Многоразовые ракетные двигатели на основе новых видов топлива (метан – РД0162 КБХА, перекись водорода - Blue Origin).
  • 4. Основную стоимость ракеты-носителя составляют двигатели. В 95% запусках используются ЖРД. 1. Двигатели семейства НК (НК-33 / 43, НК-31, НК-39) отличаются: a. высокими параметрами надежности b. беспрецедентным соотношением обеспечиваемой тяги к массе двигателя c. конкурентоспособной ценой 2. Разработка технологий для многоразового ЖРД в кооперации с ОДК Кузнецов, НПО Энергомаш, ОАО КБХА, РКЦ «Прогресс»: a. сокращение сроков разработки (частная компания, заинтересованная в прибыли) b. перспектива для возобновления производства двигателей в контексте многоразового использования.
  • 5. Двигатели семейства НК – амбициозные цели при создании, широкие горизонты для внедрения 60-е – разработка двигателей для советской лунной программы 70-е годы – серийное производство, консервация 90-е годы – передача лицензии для Aerojet. a. Поставка НК-33 для РН Taurus II (Antares). Сертифицирован в США как AJ-26. ① Модификации: новая система управления, адаптация под топливные характеристики, карданный шарнир для управления вектором тяги. b. Адаптация AJ-26 при разработке многоразового РН Kistler K-1. ② Модификации: новейшие электронные компоненты, карданный подвес. 2013 – успешные запуски РН Союз-2-1в и Antares. 2014 – переговоры о поставке НК-33 для швейцарского челнока «Soar». 2015 - 2017 – технологии и системные решения для многоразового применения. Возобновление производства НК.
  • 6. 1960-е 1970-е 1990-е Разработка двигателей для советской лунной программы Испытания. Серийное производство. Консервация. Лицензия для AeroJet (сертиф. в США как AJ-26): 1. Для РН Taurus II (Antares). 2. Для РН Kistler K-1. Двигатели семейства НК – амбициозные цели при создании, широкие горизонты для внедрения 2013 2014 2015-2017 Успешные запуски РН Союз 2-1в и Antares с двигателями НК-33 Переговоры о поставке НК-33 для швейцарского челнока Soar 2018 - … Разработка технологий и системных решений для многоразового РН Возобновление производства НК. Многоразовый РКК на базе РН Союз
  • 7. Создаваемые технологии и системные решения могут быть масштабированы для любого ЖРД. 1. Турбонасосный агрегат - сокращение числа аварий по выходу двигателя из строя, сейчас – 70% случаев. 2. Лазерное зажигание - многократное включение двигателей, управляемое торможение при посадке РН. 3. Карданный подвес - управление ракетой по углам тангажа и рыскания. 4. Пироклапаны и пироинициаторы на сжатом газе - многократное открывание / закрывание клапанов горючего и окислителя, повторный запуск турбины перед посадкой. 5. Блок сопел крена - управление ракетой по углу крена 6. Сильфоны и гибкие шланги – равномерное поступление топлива.
  • 8. Создаваемые технологии и системные решения могут быть масштабированы для любого ЖРД. Многоразовый ЖРД с повторным запуском двигателей во время посадки – ключевой шаг в создании экономически эффективных средств выведения. Предлагаемые решения Эффект от внедрения Модернизированный турбонасосный агрегат Сокращение числа аварий по выходу двигателя из строя, сейчас – 70% случаев Лазерное зажигания двигателя Многократное включение двигателей, управляемое торможение при посадке РН Карданный подвес Управление ракетой по углам тангажа и рыскания Пироклапаны и пироинициаторы на сжатом воздухе Многократное открывание / закрывание клапанов горючего и окислителя. Повторный запуск турбины перед посадкой Модернизированный блок сопел крена Управление ракетой по углу крена Адаптированные сильфоны и гибкие шланги Равномерное поступление топлива
  • 9. Сокращение стоимости выведения полезной нагрузки и повышение надежности РН – катализаторы рынка 1. Продукты проекта предназначены для 1 и 2 ступеней ракет- носителей, оснащенных ЖРД. 2. За период 2011-2013гг.: ① 232 космических запуска ② 1000+ использованных ЖРД ③ 50% двигателей – российского производства ④ Емкость рынка: 2+ млн. долл. 3. Тренды: ① Стремительный рост рынка малых космических аппаратов. 2013г. – $ 800 М. Прогноз на 2020г. – $ 1200 М. в год. ② Развитие рынка суборбитального туризма. $ 1500-3000 М за ближайшие 10 лет.
  • 10. 1. Отработка технологий по договорам с заказчиками. ① Совместные проекты с участниками рынка по созданию многоразовых средств выведения и ракетно-космических комплексов. Н-р, ОАО «РКЦ Прогресс» - перспективный разработчик многоразового РКК на базе РН «Союз». 2. Лицензирование и продажа разрабатываемых технологий и системных решений. ① Продажа лицензий сторонним заказчикам на отечественном и международном рынке, в первую очередь, в сегментах МКА и суборбитального космического туризма. 3. Выполнение заказных НИОКР ① Оказание услуг по доработке созданных технологий и системных решений под особенности конкретного ракетного двигателя и ракеты-носителя заказчика. Бизнес-модель и план коммерциализации