(РД-107А – на 100 кг, РД-108А – на 203 кг).
РД-107А и РД-108А конструктивно подобны, но несколько отличаются по компоновке и параметрам, что обусловлено особенностями их работы в составе разных ступеней РН.
Оба ЖРД созданы по открытой газогенераторной схеме (без дожигания газогенераторного газа). В состав каждого двигателя входят четыре основных и несколько (две на РД-107А и четыре на РД-108А) рулевых камер сгорания. Подача топлива – турбонасосная, привод турбины ТНА осуществляется за счет «парогаза», вырабатываемого путем разложения перекиси водорода в парогазогенераторе. Двигатели поставляются в виде готовой сборки, в состав которой входит подмоторная стержневая рама. Зажигание – пиротехническое.
Первые огневые стендовые испытания данного варианта двигателя начаты в 1999 г. Всего изготовлено 23 доводочных изделия и проведено 163 ОСИ. Первый пуск РН «Союз-ФГ» с грузовым кораблем «Прогресс» состоялся в мае 2001 г., первый пилотируемый пуск – в октябре 2002 г. Отработана новая модификация с химическим зажиганием (проведено 12 ОСИ на двух двигателях), полностью подготовленная к проведению сертификации и летных испытаний.
Разработка двигателя РД-120 для второй ступени РН «Зенит-2» началась в 1976 г. Фактически этот однокамерный ЖРД создан на основе стендового изделия, предназначенного для отработки внутрикамерных процессов двигателя РД-170. Он строится по схеме с дожиганием окислительного газа и обладает высокой величиной удельного импульса тяги – 350 с в пустоте. ЖРД установлен на ступени неподвижно, управление вектором тяги осуществляется четырехкамерным рулевым двигателем РД-8 разработки КБ «Южное» (Украина).
РД-120 имеет уровень надежности не ниже 0,992, каждый экземпляр двигателя проходит ресурсное контрольно-технологическое огневое испытание с последующей поставкой заказчику без переборки, при этом гарантированный ресурс – не менее пяти рабочих ресурсов сверх штатного.
Экспериментальная разработка РД-120 проводилась в НПО «Энергомаш», включая производство до 1982 г., а серийный выпуск двигателей был налажен в ПО «Южный машиностроительный завод» в г. Днепропетровск (Украина). Всего изготовлено около 180 РД-120, проведено 560 ОСИ с общей наработкой 139 186 с. Первый полет РН «Зенит-2» состоялся в апреле 1985 г.
Значительные запасы работоспособности основных агрегатов и изделия в целом позволили создать на его основе форсированную на 10% по тяге модификацию с обеспечением уровня тяги 93 тс и с гарантийным запасом еще 5% и довести ресурс по времени работы одного двигателя до 4260 с, а по числу включений – до 19, что позволяет рассматривать РД-120 как основу для создания многоразового ЖРД. Эти работы были выполнены в 2001- 2003 гг. Четыре экземпляра РД-120 прошли 28 ОСИ с наработкой 8135 с. Первый пуск РН «Зенит-38Ъ> с форсированным РД-120М по программе «Морской старт» успешно выполнен в июне 2003 г.
В 2005 г. успешно проведены межведомственные испытания модифицированного РД-120, что позволяет использовать его в интересах Федерального космического агентства и Минобороны РФ.
Также спроектирована и испытана (два ОСИ) «земная» модификация РД-120К (с коротким соплом), предназначенная для первых ступеней перспективных РН. Двигатель с коротким соплом имеет одну основную и две (или четыре) рулевые камеры для управления полетом ракеты.
РД-275 – форсированная модификация двигателя РД-253, созданного в 1961- 1965 гг. для первой ступени РН «Протон». Разработка исходного двигателя РД-253 началась в 1961 г. Он стал самым мощным однокамерным ЖРД, работающем на высококипящих компонентах топлива. С появлением РД-253 совершен качественный скачок в освоении высокого уровня давления и достижении высоких значений удельного импульса тяги. Двигатель РД-253 оказался одним из самых надежных отечественных ракетных двигателей. Шесть РД-253 надежно работали в составе первой ступени РН «Протон», обеспечивая успешные полеты космических аппаратов «Луна», «Венера», «Марс» и др., а также орбитальных станций «Салют» и «Мир», тяжелых спутников связи.
В 1987-1993 гг. Камский филиал НПО «Энергомаш» (г. Пермь) провел работы по модернизации РД-253. Новой модификации был присвоен индекс РД-275. Тяга двигателя выросла на 7,7% благодаря увеличению давления в камере сгорания, что позволило увеличить массу полезного груза на 600 кг.
Однокамерный двигатель РД-275 строится по схеме с дожиганием окислительного генераторного газа. Компоненты топлива – долгохранимые. Зажигание – самовоспламенением компонентов в газогенераторе и камере сгорания («самозапуск»). Для управления вектором тяги обеспечено качание ЖРД в одной плоскости. В качестве рабочей жидкости гидроприводов механизма качания используются основные компоненты топлива.
Первый запуск РН «Протон» с двигателями РД-275 состоялся в октябре 1995 г.
В 2001 г. Камский филиал НПО «Энергомаш» приступил к разработке и доводке двигателя РД-275М (РД-276) – форсированной на 5,2% по тяге модификации серийного РД-275. Такое повышение тяги позволяет увеличить массу полезного груза, выводимого ракетой на стационарную орбиту, еще на 150 кг. Проведено четыре ОСИ трех доводочных экземпляров такого двигателя с наработкой 735 с, а в 2005 г. – программа межведомственных испытаний, после чего началось его серийное производство. Первый полет в составе РН «Протон-М» был осуществлен в 2007 г.
Серийное производство двигателей РД-275 осуществляется в ОАО «Протон – Пермские моторы» (г. Пермь).
Разработка самых мощных в мире четырехкамерных двигателей РД-170 и РД-171 для первых ступеней РН «Энергия» и «Зенит» соответственно началась в 1976 г. (предэскизная проработка ЖРД велась с 1973 г.). Эти ЖРД отличаются наивысшим уровнем параметров и характеристик для изделий данного класса. Двигатель для РН «Энергия» выполнен в многоразовом исполнении и аттестован для 10-кратного использования. Один из экземпляров РД-170 был испытан на огневом стенде до 20 раз. РД-171 – однократного использования, но имеет пятикратный запас по ресурсу. Оба варианта ЖРД унифицированы по конструкции, но отличаются компоновкой силовых приводов системы управления вектором тяги (осуществляется за счет качания камер на шарнирном подвесе, а газ после ТНА подается в камеры через сильфонный узел, работающий в зоне высокотемпературного газового потока).
Двигатель создан по «замкнутой» схеме (с дожиганием генераторного газа) и оснащен четырьмя камерами, соединенными подмоторной рамой. ТНА имеет «вертикальную» компоновку и размещен между камерами в районе критических сечений. Привод турбины осуществляется газом с избытком окислителя, вырабатываемым двумя газогенераторами, работающими на основных компонентах топлива.
Двигатели прошли около 900 ОСИ с общей наработкой свыше 100 тыс. с. Базовый РД-170/171 был создан в 1976- 1986 гг. Первый запуск РН «Зенит» с двигателем РД-171 был осуществлен в апреле 1985 г. В 1987 г. и 1988 г. состоялись пуски сверхтяжелой ракеты «Энергия» с двигателями РД-170. С 1999 г. эксплуатация двигателей РД-171 продолжается и в составе РН «Зенит-38Ь» по программе «Морской старт».
В 1992-1996 гг. начались работы над форсированным вариантом РД-171М (к 1996 г. испытано 28 двигателей; на шести изделиях усовершенствованной конструкции было наработано 5500 с, причем на одном
