RD-58
RD-58 (製造品番 11D58)は1960年代にソビエトのコロリョフ設計局 (OKB-1、現在のRKK エネルギア) が開発した液体燃料ロケットエンジンである。エンジンは世界初の二段燃焼サイクルエンジンであるS1.5400[1]を元に、ミハイル・メルニコフの管理下で有人月探査用ロケットN-1の5段目であるブロックDの動力として開発された[5]。ブロックDの派生型は現在でもプロトンやゼニットで使用されている[6]。N-1ロケット4号機ではロール方向の姿勢制御エンジンとして短ノズル化し燃焼室を変更したRD-58の派生型が使用された。
 RD-58M | |
| 原開発国 |  ソビエト連邦 |
|---|---|
| 初飛行 | 1967年 |
| 設計者 | OKB-1、ウラジーミル・M・メルニコフ |
| 開発企業 | ヴォロネジ機械工場 |
| 目的 | 上段ロケット |
| 搭載 | N-1、プロトンK、プロトンM、ゼニット |
| 前身 | S1.5400 |
| 現況 | 製造中 |
| 液体燃料エンジン | |
| 推進薬 | 液体酸素 / RG-1 |
| サイクル | 酸化剤リッチ二段燃焼サイクル |
| 構成 | |
| 燃焼室 | 1 |
| ノズル比 | 189.0 |
| 性能 | |
| 推力 (vac.) | 79.46キロニュートン (17,860 lbf) |
| 推力重量比 | 28.33 |
| 燃焼室圧力 | 7.8 MPa |
| 比推力 | 349秒 |
| Isp (vac.) | 353秒 |
| 燃焼時間 | 最大600秒間 |
| 寸法 | |
| 全長 | 2270 mm |
| 直径 | 1170 mm |
| 乾燥重量 | 300キログラム (660 lb) |
| 使用 | |
| ブロックD | |
| リファレンス | |
| 出典 | [1][2][3][4] |
RD-58は酸化剤に液体酸素、燃料にRG-1を使用する二段燃焼サイクルエンジンである。一方向にのみ傾斜できるジンバルに装荷された燃焼室と垂直型遠心ポンプ、補助ブースターポンプと酸素リッチガス発生器[7]から構成される[8]。近年の改良によりNPO Iskraで開発された軽量の炭素複合材による伸展式ノズルを備える[9][10][11]。
ブラン宇宙船には、RD-58Mの発展型で17D12と呼ばれる後継機を2基、主軌道修正エンジンとして使用していた。RG-1の代わりにシンチンを燃焼し、15回まで再着火可能である[12][13]。これはほぼ同じ比推力でブロック DM-2Mに搭載されるRD-58Sの原型となった[14]。製造元であるRKKエネルギアは、シンチンとRG-1の両方とも使用可能だとしている[1]。
現行の派生型は、推力がやや低下したものの比推力が向上したRD-58M (GRAU分類：11D58M)である。新型のRD-58MF (製造分類 11D58MF)が開発中である。全長を保つために推力を49.03キロニュートン (11,020 lbf)に下げる代わりに、膨張比を500:1に向上したことで比推力が20秒(推定372秒)改善された。ブロックDM-03に搭載される[15]。RD-58MFはクラスノヤルスク機械製造工場で製造される[16][17]。2014年11月のインタビューに対し、クラスノヤルスク機械製造工場化学部門の副部門長であるウラジーミル・コルミコフは、年内にブロックDMの製造は中断されるが、RD-58MFの開発は2015年には再開されると述べた[18]。
派生型
編集長年に渡って製造されており、多くの派生型がある。
- RD-58 (GRAU分類 11D58): N-1の上段であるブロックD用に開発された原型機[5][19]。
- RD-58M (GRAU分類 11D58M): プロトン用ブロックD向けに強化された派生型[20][8]。
- RD-58M (炭素繊維強化炭素複合材料製ノズル): ゼニット-3SL用ブロック DM-SLに搭載されるRD-58Mの派生型。2003年6月10日のスラーヤ 2の打ち上げからは、再生冷却ノズルをNPO Iskraが製造する炭素繊維強化炭素複合材料製伸展ノズルに変更している[9][10][11]。
- RD-58MF (GRAU分類 11D58MF): プロトンおよびゼニット用のブロックDM-03に搭載される比推力向上型。RD-58Mと同様に、炭素繊維強化炭素複合材料製伸展ノズルを備える見込み[21]。
- RD-58S (GRAU分類 11D58S): 推進剤として、RG-1よりも高出力化が可能なシンチンを使用するよう改設計した派生型。ブロックDM-2Mで使用される。17D12を元に開発されたと考えられている[22][14][23]。
- RD-58Z (GRAU分類 11D58Z): ゼニット用ブロックDM-SLに搭載される派生型[24][10]。
- 17D12: シンチン/液体酸素を燃焼するブラン推進システムである17D11の軌道修正エンジン(DOM)[25][12][13]。
| 名称 | RD-58 | RD-58M | RD-58M (炭素複合材ノズル) |
RD-58S | RD-58Z | RD-58MF | 17D12 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 分類符号 | 11D58 | 11D58M | 11D58S | 11D58Z | 11D58MF | ||
| 開発年 | 1964-1968 | 1970-1974 | 2000-2004 | 1986-1995 | 1981-1990 | 2002-2009 | 1981-1987 |
| エンジン種別 | 上段用 | 軌道修正用 | |||||
| 推進剤 | RG-1/液体酸素 | RG-1/液体酸素 | RG-1/液体酸素 | シンチン/液体酸素 | RG-1/液体酸素 | RG-1/液体酸素 | シンチン/液体酸素 |
| O/F | 2.48 | 2.48 | 2.82 | ? | 2.6 | 2.82 | ? |
| 燃焼室圧力 | 7.8 MPa (1,130 psi) | 7.75 MPa (1,124 psi) | 7.9 MPa (1,150 psi) | 79.4 MPa (11,520 psi) | 7.8 MPa (1,130 psi) | 7.9 MPa (1,150 psi) | 7.94 MPa (1,152 psi) |
| 推力 (真空中) | 83.4 kN (18,700 lbf) | 83.4 kN (18,700 lbf) | 85 kN (19,000 lbf) | 86.3 kN (19,400 lbf) | 71 kN (16,000 lbf) | 49.03 kN (11,020 lbf) | 86.24 kN (19,390 lbf) |
| 比推力 (真空中) | 349秒 (3.42 km/s) | 356秒 (3.49 km/s) | 361秒 (3.54 km/s) | 361秒 (3.54 km/s) | 361秒 (3.54 km/s) | 372秒 (3.65 km/s) | 362秒 (3.55 km/s) |
| ノズル膨張比 | 189 | 189 | 280 | 189 | 189 | 500 | 189 |
| 点火回数 | 4 | 4 | 7 | 5 | 5 | ? | 15 |
| 燃焼時間 | 600秒間 | 720秒間 | 1200秒間 | 680秒間 | 660秒間 | ? 秒間 | 680秒間 |
| 全長 | 2.27 m (89 in) | 2.27 m (89 in) | 2.72 m (107 in) | 2.27 m (89 in) | 2.27 m (89 in) | 2.27 m (89 in) | |
| 直径 | 1.17 m (46 in) | 1.17 m (46 in) | 1.4 m (55 in) | 1.17 m (46 in) | 1.17 m (46 in) | 1.17 m (46 in) | |
| 重量 | 300 kg (660 lb) | 310 kg (680 lb) | 340 kg (750 lb) | 310 kg (680 lb) | 300 kg (660 lb) | 230 kg (510 lb) | |
| 搭載機 | N-1/ブロックD | ブロックDM | 2003年以降のブロックDM-SLおよびブロックDM-SLB | ブロックDM-2M | ブロック DM-SL | 11S861-03 | ブラン宇宙船 |
| 初打ち上げ | 1967-03-10 | 1974-03-26 | 2003-06-10 | 1994-10-13 | 1999-03-28 | ? | 1988-11-15 |
| 状態 | 引退済 | 引退済 | 製造中 | 引退済 | 引退済 | 製造中 | 引退済 |
| 出典 | [26][19][23][8][15][10][9][13][2][6][12][14][5][20][21][22][24] | ||||||
出典
編集- ^ a b c “Engines”. RSC Energiya Official Page. RSC Energiya. 2015年8月1日閲覧。
- ^ a b “DESCRIPTION OF ZENIT-2SLB, ZENIT-3SLB, ZENIT-3SLBF INTEGRATED LAUNCH VEHICLES”. Land Launch User's Guide (Revision B). Space International Services. (2014-10-01). p. 29
- ^ Kiselev, Anatoli I.; Medvedev, Alexander A.; Menshikov, Valery A. (2012). “Section 2.2.2 Carrier rocket booster units”. Astronautics: Summary and Prospects. Springer Science & Business Media. pp. 304–305. ISBN 978-3709106488
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- ^ a b c “RD-58”. Encyclopedia Astronautica. 2015年7月31日閲覧。
- ^ a b “Zenit-3SL”. Spaceflight 101. July 2014閲覧。
- ^ 旧ソビエト、ロシア、ウクライナでは二段燃焼サイクルのプリバーナーを"ガス発生器"と称する。
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- ^ a b c d Mezhevov, A.V.; Skoromnov, V.I.; Kozlov, A.V.; Tupitsin, N.N.; Khaskekov, V.G. (2006). “Внедрениесоплового насадка радиационного охлаждения из углерод-углеродного композиционного материала на камеру маршевого двигателя 11Д58М разгонного Блока ДМ-SL [Installation of a Radiation-Cooled Nozzle of Carbon-Carbon Composite Material to the Combustion Chamber of Main Engine 11D58M of Block DM-SL]” (Russian) (PDF). Вестник СГАУ [Bulletin SSAU] (RSC Energia) (Number 2-2 (10) 2006) 2015年8月1日閲覧。.
- ^ a b “Раздвижные сопла и сопловые насадки для РДТТ и ЖРД” [Extendable nozzle and nozzle extensions for SRM and LRE] (Russian). www.npoiskra.ru. NPO Iskra. 2015年8月2日閲覧。
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- ^ a b “RD-58S”. Encyclopedia Astronautica. 2015年7月31日閲覧。
- ^ a b “Двигательная установка. 11Д58С” [The propulsion system. 11D58S] (Russian). Ecoruspace. 2015年7月31日閲覧。
- ^ a b “RD-58Z”. Encyclopedia Astronautica. 2015年7月31日閲覧。
- ^ “17D11”. Encyclopedia Astronautica. 2015年7月31日閲覧。
- ^ “Энергия, Ракетно-Космическая Корпорация имени С.П.Королева, открытое акционерное общество” (PDF) [Open Joint Stock Company S.P. Korolev Rocket and Space Corporation Energia] (Russian). K204 (1998年10月12日). 2015年8月3日閲覧。