El RD-107 y su hermano, el RD-108 , son un tipo de motor de cohete utilizado en la familia de cohetes R-7 . Los motores RD-107 se utilizan en cada propulsor y el RD-108 se utiliza en el núcleo central. Los motores tienen cuatro cámaras de combustión principales (cada una con tobera ) y dos (RD-107) o cuatro (RD-108) cámaras Vernier .
Los motores se desarrollaron por primera vez a mediados de la década de 1950 para lanzar el R-7 Semyorka , el primer misil balístico intercontinental . El R-7 se adaptó más tarde a los vehículos de lanzamiento espacial y los motores se han mejorado a lo largo de varias generaciones. Las versiones más recientes son los motores RD-107A y RD-108A que se utilizan para lanzar el Soyuz-2 , que está en servicio activo a partir de 2024 [actualizar].
El RD-107 fue diseñado bajo la dirección de Valentin Glushko en la Oficina de Diseño Experimental (OKB-456) entre 1954 y 1957. Utiliza oxígeno líquido y queroseno como propulsores que operan en un ciclo de generador de gas . Como era típico en todos los descendientes de la tecnología de cohetes V-2 , la turbina es impulsada por vapor generado por descomposición catalítica de H₂O₂ . El generador de vapor utiliza catalizador sólido F-30-PG . Estos se basan en un pellet de tamaño variable cubierto en una solución acuosa de permanganato de potasio y sodio . Cada motor utiliza cuatro cámaras de combustión principales fijas. El RD-107 tiene dos cámaras de combustión vernier adicionales que pueden impulsar el vector en un solo plano para proporcionar control de actitud. El RD-108 tiene cuatro verniers para proporcionar control vectorial completo a la etapa Blok-A. La unidad de turbobomba de un solo eje incluye la turbina impulsada por vapor, una bomba oxidante, una bomba de combustible y un generador de gas nitrógeno para la presurización del tanque. [3]
Los motores RD-107 se utilizan en cada uno de los propulsores del cohete Soyuz-2 , y un solo RD-108 se utiliza en la etapa Blok-A (la primera etapa central).
Una innovación importante de este motor fue la capacidad de utilizar una relación de mezcla variable entre el combustible y el oxidante. Las variaciones naturales en la fabricación de cada motor significaban que sin un control activo del consumo de combustible, cada propulsor podía agotar el oxígeno y el combustible a un ritmo diferente. Esto podría resultar en hasta decenas de toneladas de propulsor sin usar cerca del final de la combustión. Generaría una enorme tensión en la estructura y causaría dificultades en la dirección debido al desequilibrio de masa. El sistema de control de la relación de mezcla se desarrolló para garantizar el consumo simultáneo de masa de propulsor entre los cuatro propulsores R-7. [3] [7]
Los motores RD-107 y RD-108 se producen en la planta JSC Kuznetsov en Samara, Rusia , bajo la supervisión de la sucursal Privolzhskiy de NPO Energomash , también conocida como la sucursal Volga . [1] [3] [5] La sucursal Privolzhsky se organizó como una sucursal de OKB-456 en 1958, específicamente para la fabricación de motores RD-107 y RD-108. La sucursal fue dirigida por YD Solovjev hasta 1960, luego por RI Zelenev hasta 1975, luego por AF Udalov hasta 1978, y actualmente está dirigida por AA Ganin. [8]
Las modificaciones al diseño del RD-107 han dado lugar a la producción de varias versiones distintas del motor:
Modificaciones similares han dado lugar a varias versiones distintas del RD-108:
El trabajo en los motores 14D21 y 14D22 comenzó en 1986, y el diseño preliminar se completó en 1993. Estos motores incorporan un nuevo diseño de cabezal de inyección para aumentar el impulso específico . El primer lanzamiento de una nave espacial de carga Progress utilizando un vehículo de lanzamiento equipado con estos motores tuvo lugar en mayo de 2001. El primer lanzamiento de un vuelo espacial humano utilizando estos motores tuvo lugar en octubre de 2002. [5]
Los motores que se fabrican actualmente se encienden con un sistema de encendido pirotécnico . Energomash informa que un nuevo sistema de encendido hipergólico (en los motores designados 14D21KhZ y 14D22KhZ) está listo para la certificación y las pruebas de vuelo. [5]
