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"Technologisches Wunder": Anpassung des RD-180-Triebwerks für Sojus-6-Rakete in Russland beginnt
In Russland hat NPO Energomasch aktive Modernisierungsarbeiten am RD-180-Triebwerk für den späteren Einbau in die Sojus-6-Rakete begonnen. Falls die USA diese Triebwerke nicht mehr kaufen, werden das Wissen und die Bauerfahrung in Bezug auf RD-180 weitergenutzt.
Das russische Unternehmen NPO Energomasch "W.P. Gluschko" hat aktive Anpassungsarbeiten am Raketentriebwerk RD-180 begonnen, das von Russland bislang ausschließlich für den Export in die USA gebaut wird. Dies wird den Verbau des Triebwerks in die in Entwicklung befindliche Rakete Sojus-6 und weitere russische Trägerraketen ermöglichen. Igor Arbusow, Generaldirektor des Unternehmens, informierte darüber.
Zuvor hatte schon Dmitri Rogosin, Chef von Roskosmos, darauf hingewiesen, dass die RD-180, die für den Export in die USA entwickelt wurden, nach der Anpassung auch für inländische Raketen verwendet werden sollen. Er betonte, dass Russland auf diese Weise in der Lage sein wird, das einzigartige Projekt zu erhalten, falls Washington diese Triebwerke für US-Trägerraketen in Zukunft nicht mehr kauft.
Neben der Anpassung wird das Triebwerk gleichzeitig modernisiert.
Experten zufolge stellte das RD-180 in über 20 Jahren Betrieb seine außergewöhnliche Zuverlässigkeit eindrucksvoll unter Beweis. Es ist nach wie vor das beste Antriebssystem seiner Klasse.
Laut Igor Arbusow, Generaldirektor bei Energomasch, soll die angepasste und modernisierte Version des RD-180 im Programm der russischen Weltraumagentur Roskosmos zur Schaffung neuer Trägerraketen Verwendung finden. Dieses Programm sieht die neuen Raketenmodelle Sojus-5 und Sojus-6 vor (anders als die Vorgänger der Sojus-Reihe nicht mehr auf der Rakete R-7 basierend) sowie jeweils ein ultraleichtes und überschweres Trägerraketen-Modell. Arbusow erklärte:
Das Triebwerk ‚RD-180‘ mit seiner einzigartigen Flugerfolgsstatistik wird in der ersten Stufe der Sojus-6-Rakete sowie im Zentralblock der Rakete der überschweren Klasse eingesetzt. Wir haben bereits mit aktiver Arbeit zur Anpassung der RD-180 an die neue Version der Rakete begonnen.
Die überschweren Raketen sollen nach einem Baukastensystem hergestellt werden, wobei jedes Segment der Rakete ein eigenständig flugfähiges Produkt darstellt.
Im Dezember 2019 präzisierte Arbusow, dass es sich nicht um die ursprüngliche Version des RD-180 handelt, wie es in die USA geliefert wird, sondern um eine verbesserte Version. Die Modernisierung wird insbesondere das Notfallschutzsystem betreffen. Darüber hinaus wird das modernisierte Triebwerk billiger und zuverlässiger.
Das angepasste Triebwerk wird alle im Bau und Betrieb der RD-180 und der RD-191 gewonnenen Erfahrungen anwenden. Und noch mehr: Es gibt einen verbesserten Brandschutz, neue Filter und Beschichtungen, modernste Materialien und Technologien für ihre Verarbeitung, ein neues Kontrollsystem, ein schnelles Notfallschutzsystem, das auf ein Problem in dessen früherem Stadium reagieren kann und sofort das Triebwerk abschaltet.
Arbusow zufolge hat das RD-180 auch Potential, zur Herstellung wiederverwendbarer Raketen eingesetzt zu werden:
Unsere Triebwerke können bis zu zehnmal verwendet werden, daher werden wir weiterhin an den notwendigen technologischen Voraussetzungen zur Herstellung wiederverwendbarer Raketen arbeiten.
Exportschlager in die USA
Das RD-180 wurde in den 1990er-Jahren von Spezialisten der nach dem Akademiker Gluschko benannten NPO Energomasch entwickelt. Grundlage war das weltweit leistungsstärkste sowjetische Flüssigkeitsraketentriebwerk RD-170. Im Vergleich zum Ausgangsmodell wurden die Masse (von 9,7 auf 5,3 Tonnen) und der Schub (von 7904 kN auf 4152 kN) reduziert; dementsprechend hat das RD-180 auch lediglich zwei Düsen statt vier. Dies machte das RD-180 flexibler beim Einbau in US-Raketen als das doppelt so große RD-170.
Von Anfang an war das Projekt auf den Export in die USA ausgerichtet. Im Jahr 1996 gewann Energomasch eine Ausschreibung zur Entwicklung von Triebwerken für die mittelschwere US-Trägerrakete Atlas III. Später wurden diese auch auf einem neueren Modell, dem Atlas V, installiert.
Der Erstflug der US-Trägerraketen mit den RD-180 fand im Mai 2000 statt. Nach Angaben von Roskosmos wurden seither 116 Triebwerke in die USA geliefert. Mit diesen Triebwerken wurden 89 Starts durchgeführt. Alle waren erfolgreich. Eine solche Effizienz ist einzigartig für die globale Weltraumfahrt, betont der Konzern.
US-Raketen, auf denen die RD-180 installiert ist, werden hauptsächlich zum Start von kommerziellen und Regierungssatelliten verwendet. Darüber hinaus wurden sie von der NASA genutzt, um wissenschaftliche Missionen zur Erforschung des Mondes, Plutos, der Sonne, Jupiters und des Mars zu entsenden.
Die Zusammenarbeit zwischen Russland und den USA in diesem Bereich hat sich seit dem Jahr 2014 etwas kompliziert gestaltet: In jenem Jahr verhängte Washington wegen der Lage in der Ukraine Wirtschaftssanktionen gegen Moskau. Damals sprach sich eine Reihe von US-Politikern dafür aus, den Kauf der RD-180 einzustellen.
Vor dem Hintergrund der sich verschlechternden Beziehungen zwischen Russland und den USA entschied sich Washington, die Suche nach einem Ersatz für das Energomasch-Triebwerk zu intensivieren. Dazu gehören das BE-4-Projekt von Blue Origin, der Einsatz von AR1-Triebwerken, die aktuell von Dynetics und Aerojet Rocketdyne entwickelt werden, sowie die Produktion des RD-180 in den Vereinigten Staaten unter russischer Lizenz, die den USA seit Anbeginn vorliegt.
Bis heute ist keine dieser US-Entwicklungen abgeschlossen. Die Lieferung russischer RD-180-Triebwerke fällt nicht unter die US-Sanktionen und wird bislang wie gehabt fortgesetzt, betonte Roskosmos. Man erinnerte daran, dass Tory Bruno, Präsident der US-Firma United Launch Alliance (ein Joint Venture der beiden US-Konzerne Boeing Defense, Space and Security und Lockheed Martin Space Systems), die RD-180-Triebwerke als "ein technologisches Wunder" bezeichnete.
Ein einzigartiges Projekt bewahren
Nur für russische Raketen wurden die RD-180-Triebwerke bisher noch nicht verwendet. Doch im September 2019 kündigte der Chef von Roskosmos Dmitri Rogosin an, dass diese Triebwerke auf den geplanten Sojus-6-Raketen installiert werden sollen.
Interfax zitiert Rogosin mit den Worten:
Höchstwahrscheinlich werden wir eine weitere Rakete auf der Grundlage dieser Rakete (Sojus-5, ebenfalls in Planung. Anmerkung der Redaktion) bauen, aber eine Rakete in einem niedrigeren Leistungsbereich – die Mittelschwere Sojus-6, die mit dem RD-180-Triebwerk fliegen wird.
Gleichzeitig wies der Roskosmos-Chef darauf hin, dass die Verwendung des RD-180-Antriebssystems es ermöglichen wird, dieses einzigartige Projekt und die in seinem Rahmen errungenen technologischen Entwicklungen zu erhalten. Auch, falls sich die USA nach vielen leeren Drohungen tatsächlich weigern sollten, diese Triebwerke weiterhin zu kaufen.
Dies ist ein Ausweg aus der hypothetischen Situation, wenn die Amerikaner aufhören, dieses Triebwerk für ihren eigenen Bedarf einzukaufen. Damit geht uns diese einzigartige Maschine, dieses einzigartige Triebwerk nicht verloren.
Auch der Militärexperte Juri Knutow erklärte im Gespräch mit RT, dass die Verwendung der RD-180 als Grundlage für die Sojus-6 aus wirtschaftlicher Sicht gerechtfertigt sei.
Dies ist die richtige Entscheidung, da wir auf diese Weise die bewährten Systeme und Abläufe nicht einmal über Jahre, sondern über Jahrzehnte hinweg anwenden. Darüber hinaus wird der Einsatz der RD-180 dazu beitragen, die Endkosten der Rakete zu senken, da die Entwicklung eines neuen Aggregats sehr kostspielig wäre. Und das Ergebnis wird eine effektive moderne Rakete, wettbewerbsfähig in Preis und Qualität im Vergleich zu ausländischen Pendants.
Teststarts von Sojus-6 sind vom russisch-kasachischen Komplex "Baiterek" aus geplant. Der erste für das Jahr 2025. Eine Startrampe für diese Raketen wird auch in Russland eingerichtet. Das geschätzte Fertigstellungsdatum ist für die Jahre 2025 bis 2026 vorgesehen.
Mehr als die Summe seiner Teile
Im Jahr 2019 verkündete Rogosin einen weiteren wichtigen konzeptionellen Kniff beim Entwurf der neuen Raketen mit dem RD-180: Sojus-5 und Sojus-6 sollen in Zukunft als Grundlage für Module der Jenissei werden, einer Rakete der überschweren Klasse, an deren Entwurf derzeit russische Spezialisten arbeiten:
Besonders wichtig ist, dass Sojus-5 als Prototyp der ersten Stufe der Rakete der superschweren Klasse dient, und Sojus-6 als Prototyp der zweiten Stufe der Zentraleinheit dieser Rakete der superschweren Klasse. Das heißt, wir sind dabei, eine Rakete der superschweren Klasse zu entwickeln und beginnen bereits mit der Erprobung ihrer Module.
In Effizienz ungeschlagen
Wie Natan Eismont vom Weltraumforschungsinstitut der Russischen Akademie der Wissenschaften im Gespräch mit RT hervorhob, ist die RD-180 derzeit das beste Triebwerk seiner Klasse.
Die Qualitäten dieses Triebwerks sind bisher ungeschlagen. Niemand auf der Welt kann solche Aggregate herstellen, und vielleicht wird sich diese Situation auch in Zukunft nicht ändern, da die Entwicklung eines solchen Aggregats ein recht langer und teurer Prozess ist.
Iwan Moissejew, Leiter des Instituts für Weltraumpolitik, vertrat im Gespräch mit RT eine ähnliche Ansicht:
Technisch gesehen ist dieses Triebwerk sehr gut, qualitativ hochwertig und sehr preiswert. Wir haben den USA mehr als 100 solcher Apparate verkauft. Um von seiner Verwendung wegzukommen, muss man ein Analogon entwickeln. Und das braucht viel Zeit, vielleicht ein ganzes Jahrzehnt.
Eismont betonte, dass die Besonderheit des RD-180 seine extrem hohe Zuverlässigkeit ist, denn alle Starts mit Beteiligung dieses Aggregats verliefen erfolgreich. Ihm zufolge reicht es für die Schaffung einer ähnlichen Triebwerkanlage nicht aus, einfach das Triebwerk selbst zu entwickeln (was für sich bereits sehr kostenintensiv ist), denn es sind noch jahrelange Tests und jahrelanger erfolgreicher Betrieb notwendig.
Die USA kaufen diese Triebwerke weiterhin und sagen dabei die ganze Zeit, dass sie den Kauf einstellen wollen und etwas in Vorbereitung haben, um sie zu ersetzen. Aber sie zu ersetzen, ist ihnen noch nicht möglich. Nicht zuletzt, weil das RD-180 ein äußerst zuverlässiges Triebwerk ist. Es gibt keine andere Entwicklung, die sich anhand dieses Parameters mit ihr vergleichen lässt. Es ist seit langer Zeit in Betrieb, bei dem enorme Erfahrungen gesammelt wurden. Diese Einheit hat sich gut bewährt.
Unter diesen Bedingungen, so der Analytiker, können es sich die USA nicht leisten, den Betrieb von RD-180 aus politischen Erwägungen aufzugeben. Dies sei mit hohen finanziellen Risiken verbunden.
Wenn die US-Amerikaner plötzlich die RD-180 aufgeben, dann müssen sie auch die Atlas V-Rakete aufgeben. Und das wird ernsthafte finanzielle Verluste und Änderungen im Weltraumflugprogramm nach sich ziehen. Und am Ende wird es zu erhöhten Risiken führen, weil es nicht möglich ist, jetzt sofort ein Triebwerk mit der gleichen Zuverlässigkeit irgendwo herzustellen oder zu finden. Das ist die objektive Realität.
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