RD-0110

El RD-0110 ( en ruso : Ракетный Двигатель-0110 , romanizado :  Raketnyy Dvigatel-0110 , lit. ' Motor cohete 0110 ' , y sus derivados, el RO-8 , RD-0108 , RD-461 ) es un motor cohete que quema oxígeno líquido y queroseno en un ciclo de combustión con generador de gas . Tiene cuatro toberas fijas y la salida del generador de gas se dirige a cuatro toberas vernier secundarias para proporcionar control de actitud para la etapa. Tiene un extenso historial de vuelo, ya que sus versiones iniciales volaron hace más de 65 años . ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 5 ]}

La OKB-154 de SA Kosberg recibió el encargo de desarrollar un motor para la etapa no tripulada Molniya Block-I. Así, el RD-0107 se desarrolló entre 1960 y 1961, basándose en el motor RD-0106 (índice GRAU : 8D715) que impulsaba el misil balístico intercontinental SS-8 Sasin , también diseñado por la OKB-154. Asimismo, aprovechó la experiencia adquirida en el desarrollo de los motores Vostok Block-E RD-0105 / RD-0109 . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 8 ] [ 9 ]} El motor realizó su vuelo inaugural el 10 de octubre de 1960, y el último vuelo de Molniya tuvo lugar el 22 de octubre de 1967. ^{[ 4 ] [ 10 ]}

Para el Voskhod Block-I tripulado , se necesitaba una versión del motor que cumpliera con las Regulaciones de calificación humana 3K. Durante 1963, OKB-154 desarrolló esta nueva versión del motor. Conocido por el índice GRAU 8D715P, el RD-0108 mantuvo las mismas características y rendimiento que el RD-0107, cumpliendo plenamente con las regulaciones de calificación de tripulación. ^{[ 11 ]} Este motor realizó su primer vuelo el 16 de noviembre de 1963 y el último el 29 de junio de 1976. ^{[ 4 ] [ 12 ]}

Para el Molniya-M Block-I, OKB-154 realizó un programa de mejora que hizo especial hincapié en la fiabilidad del motor. Este proyecto dio origen al RD-0110 . Un problema particular observado durante las pruebas de aceptación fueron las inestabilidades de alta frecuencia, especialmente durante la secuencia de arranque. Pero se solucionó instalando nervaduras longitudinales de fieltro en la cámara de combustión. ^{[ 3 ]} El desarrollo del RD-0110 se llevó a cabo en 9 meses durante 1963, y su vuelo inaugural tuvo lugar en 1964. ^{[ 6 ]} También se utiliza en la tercera etapa de la Soyuz en todos los modelos hasta el debut del RD-0124 en el 2.1b . Ha volado más de 1350 veces y ha acumulado más de 336 500 s de tiempo de combustión y todavía se vuela muchas veces al año. ^{[ 6 ]}

El RD-0110 se creó en un período en el que KBKhA recién comenzaba a diseñar motores de cohete. Tras numerosos estudios, la simplicidad y la fiabilidad fueron los principales factores determinantes del diseño. Por esta razón, se optó por un único eje que integra la bomba de LOX, la bomba RG-1 y la turbina. Para proporcionar un rendimiento de succión aceptable, la turbobomba RD-0110 tiene un diseño de doble entrada con impulsores centrífugos opuestos. Esto le permite funcionar a presiones de entrada relativamente bajas sin necesidad de bombas de refuerzo adicionales. La turbina es accionada por un generador de gas rico en combustible. ^{[ 6 ]} El sistema de ignición tanto del generador de gas como de la cámara de combustión se realiza mediante dispositivos pirotécnicos. El control del motor se lleva a cabo mediante un regulador, una mariposa y un conjunto de válvulas. Puede regularse entre el 100 % y el 90,5 %, con la opción de alcanzar el 107 % durante un breve período en caso de emergencia. ^{[ 3 ]}

Durante el desarrollo, se observaron problemas de inestabilidad de la combustión. Se determinó que el problema estaba íntimamente relacionado con el diseño del sistema de inyección. Finalmente, se resolvió mediante el desarrollo de un atomizador centrífugo bipropelente optimizado. Durante las pruebas de certificación, aún se observaron inestabilidades de combustión de alta frecuencia al arrancar. Si bien las inestabilidades de arranque eran relativamente raras (1 de cada 60 a 80) y solo se presentaban en el banco de pruebas de aceptación, se realizó un gran esfuerzo para eliminar el problema. Gracias a estudios acústicos y modelado, se encontró una solución. Se colocaron seis nervaduras longitudinales de fieltro combustible en la superficie interna de la cámara de combustión, lo que resolvió el problema de forma permanente. ^{[ 3 ]}

El RD-0110 utiliza combustible como refrigerante para el sistema de refrigeración regenerativa . Al igual que la mayoría de los diseños soviéticos, emplea una construcción de metal corrugado para las camisas de refrigeración. La cámara de combustión y la sección superior de la tobera tienen el metal corrugado intercalado entre capas metálicas internas y externas. La sección inferior de la tobera carece de revestimiento externo, dejando al descubierto la camisa corrugada para ahorrar peso. Todas estas secciones están construidas en acero. Debido a las temperaturas extremas en la garganta, esta parte está hecha de aleación de cobre con canales fresados ​​y un revestimiento externo. Se implementa un sistema de refrigeración por película independiente a través de un colector diferente, inyectando el refrigerante mediante una ranura circular aguas arriba de la garganta. ^{[ 13 ]}

Los motores RD-0107/0108/0110 se producen en la planta mecánica de Voronezh. ^{[ 1 ] [ 5 ]}

Las modificaciones al diseño del RD-0107 han dado lugar a la producción de cuatro versiones distintas del motor:

• RD-0107 ( índice GRAU : 8D715K), también conocido como RD-461 o RO-8. ^{[ 2 ]} Utilizado en cohetes Voskhod no tripulados .
• RD-0108 (índice GRAU: 8D715P), también conocido como RD-461 o RO-8. ^{[ 2 ]} Utilizado en los dos lanzamientos tripulados de Voskhod y en los primeros seis cohetes Molniya-M .
• RD-0110 (índice GRAU: 11D55), también conocido como RD-461. ^{[ 2 ]} Utilizado en los cohetes Soyuz / L / U / U2 / FG / 2.1a y en casi todos los cohetes Molniya-M.
• RD-0110R (índice GRAU: 14D24), una versión muy modificada del motor utilizado como propulsores vernier en la primera etapa del cohete Soyuz 2.1v .

• Molniya-M – El primer LV en utilizar el RD-0110.
• Familia de cohetes Soyuz : el vehículo de lanzamiento más utilizado.
• KBKhA – El estudio de diseño RD-0110.
• Planta Mecánica de Voronezh : una empresa fabricante de componentes para el sector aeroespacial que fabrica el modelo RD-0110.
• RD-0110R - versión del motor modificada para su uso en la primera etapa.

• Página principal de KbKhA
• Planta Mecánica de Voronezh. Archivado el 6 de marzo de 2021 en Wayback Machine.
• Página principal de RSC Progress
• РД-0110 en ciencias de la tecnología Astronautix.com.