CBunny

Вячеслав создавал инфографику на космическую тематику, переводил статьи из иностранной прессы.

С его страницы в ВК:

Дорогие подписчики, 26 марта 2025 ушел из жизни наш папа Слава.

Спасибо большое за Вашу поддержку в последнем посту, ему это было важно.

Он родился в 1961 году и был истинным фанатом всего связанного с космосом с самого рождения. Этот интерес по жизни помогал ему развиваться и во многих сферах. Продолжайте интересоваться новым и берегите себя.

Его дети Игорь Артем Саша и Настя.

https://vk.com/wall-178993806_22554

Продолжая тему ракет Титан, сегодня речь пойдет про двигатель, который стал настоящей рабочей лошадкой американской космонавтики – LR87 - двигатель 1-й ступени ракет семейства "Титан". Этот двигатель прошёл долгий путь эволюции, претерпел множество изменений и отлетал почти 50 лет на различных версиях ракеты Титан.

История LR87 началась в 1955 году, когда компания Aerojet получила контракт на разработку двигателей для новой МБР Titan I. Изначально LR87 был разработан для работы на криогенном топливе – жидком кислороде и керосине. Конструктивно, это были два одинаковых двигателя, прикреплённых к одной раме. Каждый из них выдавал тягу 66 тонн-сил с удельным импульсом 256 секунд на уровне моря, при давлении в камере сгорания 4 МПа. Каждый двигатель весил 839 кг, а сопло обладало геометрическим коэффициентом расширения 8 единиц.

Помимо этого, двигатель имел пиротехническую систему зажигания, состоящую из пиротехнических воспламенителей, установленных в центре форсуночной головки.

Керосин-кислородная версия называлась LR87-3, и совершила первый полёт в 1959 году.

Но криогенное топливо имело свои недостатки для военных – сложность хранения и долгое время подготовки к пуску, необходимость в сложной инфраструктуре. Поэтому уже в начале 60-х годов было принято решение о переходе на более удобные в эксплуатации, хотя и менее эффективные, высококипящие компоненты – тетраоксид азота и смесь гидразина с гептилом - аэрозин-50.

Версия, которая стояла на Титане 2, впервые будучи переведённой на высококипящие компоненты - называлась LR87-5, и развивала тягу на уровне моря в 97.5 тс с УИ 259 секунд, при давлении в камере сгорания 5.4 МПа, при этом весила 739 кг, что даёт очень хорошую тяговооруженность в 132 единицы. Впервые двигатель LR87-5 полетел в 1962 году

Прожиг LR87-7

На Титан 2 GLV (Gemini Launch Vehicle - носитель для программы "Джемини") шёл двигатель LR87-7, который был модифицирован для пилотируемых запусков. Тяга на уровне моря достигала 96.5 тс при давлении в камере сгорания 4.7 МПа, при этом масса сократилась до 713 кг, и эта модификация впервые полетела в 1964 году в рамках беспилотной орбитальной миссии GT-1.

Было произведено много улучшений во всех компонентах двигателя, которые привели к тому, что двигатель стал проще, легче и надежнее, но при этом пропала возможность управлять тягой.

LR87-9 был модифицированной версией двигателя LR87-7, который устанавливался на первые ракеты серии Titan 3B/C, совершив первый полёт в 1966 году

В дальнейшем на этих ракетах LR87 был обновлён до версии LR87-11, и летал уже в составе ракет Титан 3 и 4, впервые полетев в 1968 году. Каждый LR87-11 развивал тягу 98.75 тс, обладал массой 758 кг при давлении в камере сгорания 5.9 МПа.

Однако, на этом история LR87 не заканчивается. Инженеры Aerojet не боялись экспериментов, и пытались расширить возможности этого двигателя. В частности:

1) Водород-кислородная версия LR87

В то время развернулась нешуточная конкуренция в рамках создания водородного двигателя для новых ракет по программе "Saturn-Apollo". Компания Aerojet предложила двигатель LR87 LH2, который мог бы развивать тягу 68 тс при УИ в 403 секунды.

Инженеры заменили насос керосина на одноступенчатый насос для водорода, а также сильно модифицировали форсуночную головку. Разработка шла с 1958 по 1960 год, и в ходе 52 огневых испытаний удалось довести двигатель до надежной работы с требуемыми параметрами (2 фото)

В этой гонке Aerojet проиграла компании Rocketdyne, которая предложила создать совершенно новый двигатель, получивший название J-2. Тем не менее, этот опыт пригодился Aerojet в дальнейшем, при разработке гигантского водородного двигателя M-1 (про который будет один из следующих постов)

2) LR87 на гелеобразном горючем

На основе LR87 была сделана версия двигателя LR87 Alumizine, работающая на тетраоксиде азота и гелеобразном топливе, состоящем из аэрозина-50, алюминия и связующего Carbopol 904. Но инженерам в итоге не удалось заставить этот двигатель работать стабильно.

А еще двигатель LR87 можно увидеть в Kerbal Space Program под названием LV-TX87 "Рысь" компании "СвалКО" Джеба Кермана

Автор: Виктор Булыбенко (GoydaSpace)

В эпоху больших ракет 60-х и 70-х, когда инженеры смело экспериментировали с новыми технологиями и компоновками, появился интересный проект, который, к сожалению, так и остался на бумаге - Titan 3L2. Это была одна из вариаций "Large Diameter Core" (LDC) семейства ракет "Титан" с увеличенным диаметром центрального блока

Titan 3L2 – тяжёлая ракета-носитель, способная доставить на низкую околоземную орбиту около 25.8 тонн полезной нагрузки. Для своего времени это была вполне солидная цифра, сопоставимая с возможностями ракеты Saturn 1B. При этом стоит отметить, что и другие компании предлагали проекты ракет с похожей грузоподъёмностью, например, Boeing с их 1.5-ступенчатым вариантом Saturn S-1D (https://t.me/goyda_space/561). Titan 3L2, конечно, не претендовал на лунные миссии, но его грузоподъёмность открывала широкие возможности для запуска тяжёлых спутников, пилотируемых станций или крупногабаритных научных аппаратов. Важно отметить, что вся разработка велась в американской системе мер, что вполне в духе американских военных тех времён (да и нынешних тоже).

Большой Титан должен был состоять из двух ступеней и двух 7-сегментных твердотопливных ускорителей UA1207 по бокам с тягой 653.7 тонн-сил каждый. Главным отличием от предыдущих версий ракет серии "Титан" был увеличенный диаметр центрального блока (LDC) – 4.57 метра (180 дюймов) против стандартных 3 метров (10 футов). На первой ступени планировалось установить четыре разделённых двигателя LR87-11 (обычно на Титанах использовался сдвоенный двигатель LR87, который мог легко разделяться на две независимые части), тяга каждого из которых составляла 102.8 тонн-сил. Вторая ступень оснащалась одним двигателем LR91-11 с тягой 47.6 тонн-сил. Опционально могла устанавливаться водородная разгонная ступень Centaur D-1T с двумя двигателями RL10-A3-3 для вывода полезной нагрузки на более высокие орбиты или межпланетные траектории.

В итоге, ракета со стартовой массой 1216 тонн развивала тягу 1513 тонн-сил, что обеспечивало соотношение тяги к весу 1.24. Высота ракеты с обтекателем составляла 65 метров.

Но почему же этот “большой Титан” так и не увидел космоса?

1) Titan 3L2 разрабатывался в рамках концепции LDC, которая, в свою очередь, была связана с программой MOL (пилотируемые орбитальные лаборатории). После закрытия MOL в 1969 году, потребность в ракетах с увеличенной грузоподъёмностью отпала.

2) В начале 70-х годов в США активно продвигалась идея многоразовой транспортной системы Space Shuttle, которая, как предполагалось, должна была заменить собой все существующие ракеты-носители. В этих условиях разработка новой одноразовой ракеты выглядела нецелесообразной. (уже знакомая причина, да?)

3) Проект Titan 3L2 конкурировал с другими вариантами развития ракет "Титан", и в итоге предпочтение было отдано другим модификациям.

Несмотря на то, что Titan 3L2 так и не стал реальностью, он оставил свой след в истории американской космонавтики, как пример смелого инженерного решения и нереализованного потенциала. Возможно, если бы обстоятельства сложились иначе, сегодня мы бы вспоминали “большой Титан” как одну из вполне успешных ракет-носителей своего времени.

P.s. Двигатель LR87, который использовался на первой ступени "Титана" заслуживает отдельного внимания. Этот двигатель прошёл долгий путь эволюции и использовался в различных модификациях ракет "Титан". Да и про ускорители UA1207 тоже есть что рассказать. В общем - ждите

Автор: Виктор Булыбенко (GoydaSpace)