Get In Touch

РД-180 — ракетный двигатель, который не смогли скопировать американцы

В 2025 году новый глава «Роскосмоса» Дмитрий Баканов совершил поездку в Соединённые Штаты. Мероприятие стало первой встречей на таком уровне за последние восемь лет. Но до сих пор неизвестна истинная цель поездки.

Однако некоторые средства массовой информации США предполагают, что специалисты NASA обсудили с Бакановым перспективы новых поставок российских двигателей РД-180. Они понадобились для американских ракет «Атлас-3» и «Атлас-5» и разрабатывались специально под них.

За всю историю сотрудничества Россия поставила более 120 двигателей данного типа. Вместе с двигателями американцы получали полный комплект конструкторской, технологической и испытательной документации. В соответствии с контрактом американцы имели право производить российские двигатели у себя.

Глава SpaceX Илон Рив Маск заявил, что Boeing и Lockheed вынуждены использовать российский двигатель на ракете Atlas, а двигатель назвал великолепным. За всё время его эксплуатации не зафиксировано ни одного отказа. Лишь однажды во время запуска отмечено незначительное снижение тяги. Впрочем, оно не привело к аварии.

Однако в 2014 году отношения России и США начали ухудшаться, что сказалось на сотрудничестве в космической области. Конгресс США запретил использование российских ракетных двигателей. В 2022 году Россия приостановила поставки РД-180 в США.

РД-180. © wikipedia.org

При этом до сих пор американцы не сумели скопировать или создать собственные аналоги данного ракетного двигателя. В США закупили самое точное оборудование, сделали слепки каждой детали, провели полный металлографический анализ материалов, построили цифровые двойники и даже попытались вырастить лопатки в своих лабораториях. А на выходе получилось то, что американцы называют «чемоданом без ручки». Вроде всё разобрали и всё поняли, но собрать рабочий двигатель, который держит те же температуры и тот же ресурс, так и не вышло…

Тем не менее использование РД-180 в американских ракетах повлияло не только на эффективность их запусков, но и на развитие новых технологий. Благодаря успешному сотрудничеству между Россией и США американские инженеры смогли получить доступ к передовым разработкам и внедрить их в собственные проекты.

Ракеты с РД-180 обеспечивали работу американских спутниковых группировок за относительно небольшие деньги. Благодаря им реализованы стратегически важные космические миссии, включая New Horizons, InSight, Lunar Reconaisance Orbiter, Solar Orbiter, Juno.

Секрет двигателя заключался в уникальной камере сгорания особой конструкции. При размерах всего 38 сантиметров в ней сжигается больше 600 килограммов топлива за секунду. Такое условие обеспечивает стабильную мощную тягу, важную для удачного запуска ракеты. Её не могут достичь зарубежные аналоги.

Новое — это хорошо забытое старое

РД-180 — это российский двухкомпонентный жидкостный ракетный двигатель закрытого цикла с дожиганием окислительного генераторного газа после турбины. Он создан в середине 1990-х годов в НПО «Энергомаш» имени академика Валентина Глушко на основе жидкостного ракетного двигателя РД-170 под руководством Бориса Каторгина.

Ровно 30 лет назад в 1996 году РД-180 выиграл конкурс на создание двигателей для ракет-носителей США «Атлас-3» и «Атлас-5». Впервые двигатель использован 24 мая 2000 года в качестве первой ступени РН «Атлас IIA-R» — модификации ракеты «Атлас IIA» (в дальнейшем ракета переименована в «Атлас III»). С 2002 года двигатель используется на ракете-носителе «Атлас V» — преемнике «Атласа III». Цена одного двигателя по состоянию на 2010 год составляла 9 миллионов долларов. Потом она выросла до 15 миллионов долларов.

Поскольку целью программы использования двигателя являются запуски коммерческих спутников и спутников правительства США, то для соответствия поставок американскому законодательству совместным производителем РД-180 считается Pratt & Whitney. Ракеты «Атлас V» позволяли консорциуму ULA удерживать монополию на запуски миссий в интересах национальной безопасности и науки, в том числе марсианских.

Воруют!

Более 200 лет назад писатель и историк Николай Карамзин побывал во Франции. Русские эмигранты спросили его: «Что нового в России, батенька?» На это писатель ответил кратко: «Воруют».

Не избежала такого позорного факта и сделка по продаже США русских двигателей. В 2008–2009 годах чистый убыток «Энергомаша» от поставок двигателей РД-180 в США составил 880 миллионов рублей, или почти 68% всех убытков компании.

Счётная палата России выявила, что двигатели продавались за половину стоимости затрат на их производство. По словам тогдашнего исполнительного директора НПО «Энергомаш» Владимира Солнцева, до 2010 года ракетные двигатели продавались с убытком, поскольку себестоимость производства росла более высокими темпами, чем цена, по которой удавалось наладить сбыт.

Чем это вызвано и положил ли кто-то энную сумму от заниженной стоимости двигателей в свой карман, история умалчивает. По утверждению представителей НПО «Энергомаш», в 2010–2011 годах принят ряд мер, благодаря которым ситуацию удалось выправить. Каким образом, тоже неизвестно.

Ни себе ни людям

В качестве замены РД-180 в США рассматривался новый двигатель BE-4 (Blue Engine) частной компании Blue Origin, на разработку которого Пентагон выделил 160 миллионов долларов. Одной из самых инновационных особенностей BE-4 является использование сжиженного природного газа (метана) вместо керосина в качестве горючего. Это первый двигатель компании и один из немногих в мире, работающий на жидком кислороде и жидком метане. В отличие от керосина, сжиженный природный газ не оставляет побочных продуктов горения в виде сажи.

BE-4 рассчитан на долгий срок службы и высокую надёжность частично благодаря тому, что двигатель, как высокопарно выражаются его разработчики, является «среднепроизводительной версией высокопроизводительной архитектуры», которая позволит отказаться от двигателей РД-180 российского производства. Простенько и понятно!

РД-180.
РД-180. © wikipedia.org

При этом два двигателя BE-4 успешно отработали при запуске ракеты «Вулкан», осуществлённом 8 января 2024 года. Правда, он вовсе не идеален, как утверждают разработчики.

Быстрые неожиданные изменения давления внутри камеры сгорания во время воспламенения топлива и окислителя могут вывести и выводили из строя двигатель при испытаниях. Используемый в двигателе метан не хранится в космосе без теплоизоляции и активного охлаждения. Развиваемая BE-4 тяга почти в два раза меньше тяги РД-180.

В 2023 году один из двигателей BE-4 взорвался через 10 секунд после начала испытаний на стенде в Западном Техасе. Компания заявила, что причиной аварии является плохое качество работы на конкретном двигателе, а не недостаток конструкции.

При пробном запуске в силовой установке другого экземпляра произошло короткое замыкание. Загорелось топливо, тяга упала, ракета рухнула недалеко от места старта.

Кроме технических недостатков, у BE-4 есть и экономические нюансы. Его цена сегодня в 1,5 раза выше, чем у РД-180.

«Лучший ракетный двигатель»

Свой вклад в историю замены РД-180 внёс и Маск. Бизнесмен в январе 2026 года назвал новый ракетный американский двигатель Raptor 3 «лучшим ракетным двигателем из когда-либо созданных».

Raptor («Раптор») — это двигатель закрытого цикла с полной газификацией компонентов топлива, работающий на жидких метане и кислороде.

Предполагалось, что первыми новые двигатели получит ракета Starship версии V3, запуск которой запланирован на середину 2026 года.

Raptor спроектирован с учётом многократного использования (до 50 запусков по планам SpaceX). Как утверждают американцы, этим не может гордиться РД-180. Однако это не так.

А что Россия?

Оказывается, российские двигатели изначально разрабатывались именно как многоразовые устройства. Такие технологии возвратности разработаны в СССР ещё в 1980-х годах. Двигатель ракеты-носителя «Энергия» был первым в мире, рассчитанным на десятикратное использование. Такие технологии использованы на РД-180 и РД-191. Это в принципе многоразовые двигатели.

Способные конкурировать с Raptor и BE-4 новые собственные кислородно-метановые двигатели у России уже есть. Их первое применение может состояться в 2026 году на ракете «Союз-7» — многоразовой версии самой популярной в России ракеты «Союз-5». Если всё пройдёт успешно, двигатели для данных ракет могут быть поставлены на экспорт.

По предварительным оценкам, новые двигатели РД-0169 могут оказаться в несколько раз дешевле американских Raptor и BE-4. В таком случае Россия получит все шансы заново завоевать американский рынок пусковых услуг, за которым в очередь на российские двигатели могут встать и европейцы.

Не всё то золото, что блестит

Если на Солнце есть пятна, то и у Raptor есть недостатки. Поскольку метан имеет почти вдвое меньшую плотность, чем керосин, для его хранения на ракете требуется больший размер баков и больший вес носителя. Насосы для подачи метана в ракетный двигатель должны иметь большие габариты и массу. Испаряемость жидкого метана при хранении гораздо выше керосина, что делает его опасным для использования без вентиляции.

Да, сегодня Raptor не самый надёжный, не самый экономичный и не самый мощный ракетный двигатель. Однако для создания новой многоразовой межпланетной американской ракеты Raptor очень подходит. Правда, её можно будет создать, если компания SpaceX преодолеет «проклятье Н-1» — невозможность синхронизации работы первой ступени, включающей 30 или более ракетных двигателей. А пока американские ракеты будут летать на российских ЖРД типа РД-180.