2 сентября исполнилось 114 лет со Дня рождения гениального русского конструктора, ученого, изобретателя – основоположника отечественного ракетного двигателестроения Валентина Петровича Глушко. Венцом его инженерной мысли стали двигатели семейства РД-170, которые стояли на первой ступени советской сверхтяжелой ракеты «Энергия», а их «потомки» используются в качестве основных двигателей таких ракет-носителей как «Ангара», американских Antares, Atlas 5 и будут в ближайшем времени эксплуатироваться на новом российском носителе «Союз-5».

Еще в 16 лет юный Глушко написал теоретику космонавтики Константину Циолковскому, что цель его жизни – работы в области межпланетного сообщения. В 1928-29 годах он во главе небольшого коллектива создал работоспособную рабочую модель первого в мире электротермического ракетного двигателя для применения на борту космического аппарата. Идея опережала время, поэтому работы были прекращены. Прежде, чем летать в космосе, необходимо было иметь двигатель, способный преодолеть силу земного притяжения. Поэтому в начале 1930 годов Глушко переключается на создание жидкостной ракетной техники. Каждый новый двигатель Глушко превосходил его предыдущие наработки. Конструктор экспериментировал с разными видами топливной пары, чтобы сделать максимально эффективный и грузоподъёмный ракетный мотор. Это было время исследований и наработки опыта. Мы предлагаем ознакомиться с основными изобретениями гениального конструктора. Сначала ученый с коллективом единомышленников экспериментировали с однокомпонентными видами топлива, но такие двигатели были ненадежны и часто взрывались. Тогда был сделан выбор в пользу более безопасной двухкомпонентной схемы – горючего и окислителя, которые хранились каждый в своем баке и смешивались только непосредственно в камере сгорания двигателя. Глушко особое внимание уделял получению высокого значения удельного импульса тяги. В этих исследованиях Глушко использует различные химические вещества: в качестве окислителя – жидкий кислород, азотный тетроксид, азотную кислоту, растворы азотного тетроксида в азотной кислоте, тетранитрометан, перекись водорода; в качестве горючего – бензин, толуол, спирт, керосин, аммиак, гептил. При этом в качестве примесей для топлива были предложены бериллий, бор, алюминий, магний, кремний, которые бы давали большой удельный импульс (удельный импульс – показатель эффективности двигателя: отношение создаваемой двигателем тяги к расходу затрачиваемого топлива). Среди известных разработок Глушко на паре азотная кислота и керосин – двигатель РД-1, создававшийся в качестве дополнительного двигателя-ускорителя для самолета Пе-2. Понятно, что все это взрыво- и химически опасные вещества, которые требовали повышенных мер безопасности при эксплуатации. Также Глушко экспериментировал с трехкомпонентным топливом – кислород с водородом и бериллием. В этом случае удельный импульс в 1,7 раза выше, чем просто при использовании топлива бериллий-кислород, а композиция литий-водород-фтор превосходит топливо литий-фтор в 1,2 раза. Проблема в том, что металлы необходимо измельчить так, чтобы получить однородный состав горючего, при этом, чтобы частицы не оседали, а после этого равномерно подавать в камеру сгорания. Такая технология не отработана в мире до сих пор. В начале 50-х годов, Глушко использует в качестве топлива экологически чистую и более безопасную для применения, да и более эффективную пару кислород-керосин. За три года в период с 1954 по 1957 годы были разработаны двигатели РД-107/108, знакомые нам по сей день. Это одни из самых надежных двигателей в мире, с помощью которых в космос отправился первый спутник, а также первый космонавт Юрий Гагарин. Двигатели до сих пор трудятся на благо отечественной космонавтики в составе первой и второй ступеней ракет-носителей «Союз-2». Тогда же он разработал двигатель РД-111 для ракеты Р-9 с использованием переохлажденного кислорода. Кислород переохлаждают для того, чтобы увеличить плотность вещества и соответственно массу окислителя при сохранении объема топливных баков и, соответственно, габаритов ракеты. Еще одна рабочая лошадка российской космонавтики – ракета «Протон» тоже обязана своим характеристикам гению Глушко. Он разработал ракетный двигатель РД-253 – первый мощный ЖРД по схеме с дожиганием, который после нескольких модернизаций трудится в качестве двигателя первой ступени ракет «Протон». С 1948 до 1974 год под руководством Глушко были разработаны и сданы в эксплуатацию двигатели, установленные на 19 боевых и 15 космических ракетах. Все двигатели объединяет единая характеристика – предельно высокая экономичность. И в то же время каждый двигатель имел элементы новизны. Что касается ракетного топлива, Глушко даже к более зрелому возрасту не потерял стремления в подборе наиболее эффективного топлива для конкретной ракеты. При выборе топлива ученый тесно увязывал потенциальную энергию, удельную массу и эксплуатационные свойства химических веществ. В середине 1970-х годов, став генеральным конструктором и директором НПО «Энергия», Глушко принял решение использовать на второй ступени ракеты «Энергия» двигатель, работающий на водородном горючем – РД-0120. Сейчас последователи легендарного конструктора на базе отработанных технологий ведут работы по созданию новых перспективных водородных двигателей.