RD-701
RD-701 (bahasa Rusia : Раке́тный дви́гатель 701, Mesin Roket 701) adalah mesin roket berbahan bakar cair yang dikembangkan oleh Energomash, Rusia (saat itu Uni Soviet). Mesin ini sempat diusulkan untuk mendorong pesawat antariksa MAKS yang dapat dipakai ulang, tetapi proyek tersebut dibatalkan sesaat sebelum berakhirnya Uni Soviet. RD-701 adalah mesin tripropelan yang menggunakan siklus pembakaran bertahap dengan pembakaran lanjutan gas turbin panas yang kaya oksidator. RD-701 memiliki dua moda.
- Moda 1 menggunakan tiga komponen: LOX sebagai oksidator dan campuran bahan bakar RP-1 / LH2 yang digunakan di atmosfer bawah.
- Moda 2 juga menggunakan LOX, dengan LH2 sebagai bahan bakar dalam ruang hampa di mana pengaruh atmosfer dapat diabaikan.
Penggunaan komponen bahan bakar yang kurang padat pada kondisi efisiensi maksimum memungkinkan meminimalkan volume tangki bahan bakar dan selanjutnya massanya hingga 30%. RD-701 dikembangkan menjadi RD-704 dengan satu ruang bakar.[1][2][3]
Hingga tahun 2020, mesin tersebut memegang rekor tekanan tertinggi yang berhasil dicatat di ruang bakar dengan tekanan 30 MPa (300 bar; 4.400 psi). Pada bulan Agustus 2020, rekor ini dilampaui oleh mesin SpaceX Raptor yang mencapai 33 MPa (330 bar) selama uji api statis.
Spesifikasi
sunting'RD-701' adalah mesin dua ruang bakar. Mesin ini dapat beroperasi dalam dua mode. Pada mode pertama, mesin ini membakar minyak tanah dan hidrogen, sehingga menghasilkan kepadatan dorongan dan impuls yang lebih besar, sehingga memungkinkan tangki yang lebih kecil dan ringan. Pada mode kedua, mesin ini hanya membakar hidrogen, sehingga menghasilkan impuls spesifik yang lebih besar. RD-701 memiliki dua pembakar awal per ruang bakar, yang keduanya menghasilkan oksigen yang kaya. Satu digunakan untuk memompa minyak tanah dan oksigen, yang lainnya digunakan untuk memompa hidrogen dan oksigen.
Dalam mode pertama, keduanya membakar minyak tanah. Hidrogen cair dipadukan dengan minyak tanah dan gas buang preburner yang kaya oksigen di ruang pembakaran. Dalam mode ini, ia menghasilkan daya dorong 4 MN, dengan impuls spesifik vakum 415 detik, menggunakan 73,7 kg/detik (12,6% dari massa propelan) minyak tanah, 29,5 kg/detik (6% dari massa propelan) hidrogen, dan 388,4 kg/detik (81,4% dari massa propelan) oksigen.
Dalam mode dua, preburner yang digunakan untuk memompa minyak tanah dimatikan, dan yang lainnya dialihkan untuk membakar hidrogen. Sejumlah kecil minyak tanah masih digunakan untuk memastikan oksigen diatomisasi secara efektif. Gas dari preburner digabungkan dengan hidrogen di ruang pembakaran. Dalam mode ini, ia membakar 27,4 kg/s hidrogen, dan 148 kg/s oksigen. Dorongan berkurang menjadi 1,6 MN, dan impuls spesifik meningkat menjadi 460s.
Mesin yang dikembangkan Energomash
sunting| Penamaan | Jenis catu daya | Dorongan (kNewton) |
Impuls spesifik (detik) |
Bahan pembakar | Tekanan ruang bakar | Massa (kg) | Dimensi (tinggi x diameter) |
Fitur lainnya | Perkembangan | Penggunaan | Status | Keterangan |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ORM-65 | 1,72 (darat) | 215 (darat) | Minyak tanah / Asam nitrat | 26,5 bars | 14.3|kg}} | 0,46 / 0,38 m. | 1936 | pesawat peluncur RP-318 | ||||
| RD-100 | 257 (darat) | 199 (darat) | Alkohol 75% / Oksigen cair | 16,2 bars | 1209|kg}} | 3,7 / 1,65 m. | 1946-1950 | Missile R-1 | Salinan mesin rudal V2 | |||
| RD-107 | Gas generator | 814 (darat) | 256 (darat) | Minyak tanah / Oksigen cair | 60 bars | 1190 kg | 2,86 / 1,85 m. | 4 ruang bakar | 1954-1957 | Tahapan rudal R-7 dan roket R-7 Semyorka | dalam produksi | Versi turunannya menggerakkan Soyuz |
| RD-120 | Pembakaran bertahap | 833 (vakum) | 350 (vakum) | Minyak tanah / Oksigen cair | 166 bars | 1125 kg | 3,87 / 1,95 m. | 1 ruang bakar | 1976-1985 | Tahapan peluncur Zenit | dalam produksi | |
| RD-170 | Pembakaran bertahap | 7257 (darat) | 309 (darat) | Minyak tanah / Oksigen cair | 250 bars | 10750 kg | 4 / 4 m. | 4 ruang bakar | 1976-1987 | Tahapan peluncur Energia | Mesin paling bertenaga menggunakan kombinasi propelan ini | |
| RD-180 | Pembakaran bertahap | 3824 (darat) | 311 (darat) | Minyak tanah / Oksigen cair | 262 bars | 5330 kg | 3,58 / 3,2 m. | 2 ruang bakar | 1992-1998 | Tahapan peluncur Atlas V et Atlas III | dalam produksi | Versi turunan dari RD-170 dengan dua ruang bakar |
| RD-191 | Pembakaran bertahap | 1922 (darat) | 310 (darat) | Minyak tanah / Oksigen cair | 263 bars | 2200 kg | 4 / 1,45 m. | 1 ruang bakar | 1998 | Tahapan peluncur Angara | dalam produksi | Versi turunan dari RD-170 dengan ruang bakar tunggal |
| RD-214 | Gas generator | 636 (darat) | 230 (darat) | Asam nitrat / Minyak tanah | 44,5 bars | 645 kg | 2,38 / 1,5 m. | 4 ruang bakar | 1952-1957 | Tahapan rudal R-12 Tahapan peluncur Cosmos |
||
| RD-216 | 1481 (darat) | 246 (darat) | Asam nitrat / UDMH | 75 bars | 1350 kg | 2,19 / 2,26 m. | 4 ruang bakar | 1958-1960 | Tahapan rudal R-14 Tahapan peluncur Cosmos SLV |
|||
| RD-218 | 2221 (darat) | 246 (darat) | Asam nitrat / UDMH | 75 bars | 1960 kg | 2,2 / 2,8 m. | 6 ruang bakar | 1958-1961 | Tahapan rudal intercontinental R-16 | |||
| RD-251 | Pembakaran bertahap | 2363 (darat) | 270 (darat) | Nitrogen tetroksida / UDMH | 85 bars | 1729 kg | 1,7 / 2,52 m. | 6 ruang bakar | 1961-1965 | Tahapan rudal intercontinental R-36 | ||
| RD-253 | Pembakaran bertahap | 1471 (darat) | 285 (darat) | Nitrogen tetroksida / UDMH | 150 bars | 1080 kg | 3 / 1,5 m. | 1 ruang bakar | 1961-1965 | Tahapan peluncur Proton | dalam produksi |
Daftar peluncur orbital dengan mesin Energomash
suntingDaftar peluncur orbital dengan mesin yang dikembangkan oleh Energomash
| No. | Kendaraan | Asal | Mesin |
|---|---|---|---|
| 1. | Angara (rocket family) |  Rusia
|
RD-191 |
| 2. | Energia | Rusia
|
RD-170 |
| 3. | Voskhod | Rusia
|
RD-107 |
| 4. | Vostok (rocket family) | Rusia
|
RD-107 |
| 5. | Molniya | Rusia
|
RD-107ММ |
| 6. | Polyot | Rusia
|
RD-107 |
| 7. | Kosmos (rocket family) | Rusia
|
RD-170 |
| 8. | Soyuz (rocket family) | Rusia
|
RD-107 |
| 9. | Zenit (rocket family) | Rusia &  Ukraina
|
RD-171 |
| 10. | Dnepr | Rusia & Ukraina
|
RD-263 |
| 11. | MAKS (spacecraft) | Rusia & Ukraina
|
RD-701 |
| 12. | Tsyklon | Ukraina
|
RD-252 |
| 13. | Antares (rocket) |  Amerika Serikat
|
RD-181 |
| 14. | Atlas III | Amerika Serikat
|
RD-180 |
| 15. | Atlas V | Amerika Serikat
|
RD-180 |
| 16. | Naro-1 |  South Korea
|
RD-151 |
Lihat pula
sunting- Siklus pembakaran bertahap
- RD-170 - Mesin Rusia RP-1 / LOX
- RD-0120 - Mesin Rusia LH2 / LOX
Referensi
sunting- ^ "SpaceX crushes rocket engine world record during Raptor test". 18 August 2020.
- ^ "Б.И.Губанов. Триумф и трагедия «Энергии» глава 40". www.buran.ru.
- ^ "Двигатели МАКСа". www.buran.ru.
- ^ [[#Sutton2006|History of liquid propellant rocket engines, op. cit. Templat:Pp.]]
- Engines of MAKS: RD-701
- B.I. Gubanov. Triumph and tragedy of "Energia", Chapter 40: Engines of reusable systems. (in Russian)
- Astronautix: RD-701
- Astronautix: RD-704
- NPO «Energomash»: News of ... 19 June 2007 year (in Russian)