RD-107

RD-107

サンクトペテルブルクの宇宙ミサイル技術博物館に展示されている RD-107 エンジン。
原産国	ソビエト連邦 ロシア
デザイナー	OKB-456
メーカー	JSCクズネツォフ[1]
応用	ブースター/第一段
関連LV	R-7ファミリー
前任者	RD-105
状態	生産中
液体燃料エンジン
推進剤	LOX / RP-1
サイクル	ガス発生器
パフォーマンス
推力、真空	1,020 kN (230,000 lb f )
推力、海面	839 kN (189,000 lb f )
比推力、真空	320.2秒（3.140km/秒）
比推力、海面	263.3秒（2.582km/秒）
寸法
乾燥質量	1,190 kg (2,620 ポンド)
参考文献
参考文献	[2] [3] [4] [5] [6]
注記	パフォーマンス数値はRD-107Aのものです

RD -107とその兄弟機であるRD-108は、 R-7 ロケット ファミリーで使用されるロケット エンジンの一種です。RD-107 エンジンは各ブースターで使用され、RD-108 は中央コアで使用されます。エンジンには 4 つの主燃焼室(それぞれにノズル付き) と 2 つ (RD-107) または 4 つ (RD-108) のバーニア室があります。

このエンジンは、1950年代半ばに、世界初の大陸間弾道ミサイルであるR-7セミョルカの打ち上げ用に開発されました。R-7は後に宇宙打ち上げ用ロケットに採用され、エンジンは数世代にわたって改良されてきました。最新バージョンのRD-107AおよびRD-108Aエンジンは、2024年現在も運用されているソユーズ2号の打ち上げに使用されています。 ^{[アップデート]}

RD-107は、1954年から1957年にかけて実験設計局（OKB-456）のヴァレンティン・グルシコの指揮下で設計された。ガス発生器サイクルで動作する推進剤として液体酸素と灯油を使用する。V -2ロケット技術の後継機すべてに共通していたように、タービンはH₂O₂の触媒分解によって発生した蒸気で駆動される。蒸気発生器は固体F-30-PG触媒を使用する。これらは、過マンガン酸カリウムとナトリウムの水溶液で覆われた可変サイズのペレットをベースにしている。各エンジンは4つの固定主燃焼室を使用する。RD-107にはさらに2つのバーニア燃焼室があり、単一平面内で推力ベクトルを制御して姿勢制御を提供する。RD-108には4つのバーニアがあり、Blok-A段に完全なベクトル制御を提供する。単軸ターボポンプユニットには、蒸気駆動タービン、酸化剤ポンプ、燃料ポンプ、タンク加圧用の窒素ガス発生器が含まれています。^[3]

RD-107 エンジンはソユーズ 2ロケットの各ブースターに使用され、1 基の RD-108 エンジンはブロック A ステージ (中央の第 1 ステージ) に使用されます。

このエンジンの重要な革新の 1 つは、燃料と酸化剤の混合比を可変にできることです。各エンジンの製造における自然なばらつきにより、積極的な推進剤消費制御がなければ、各ブースターは異なる速度で酸素と燃料を消費する可能性があります。その結果、燃焼の終わり近くには、未使用の推進剤が数十トンも残る可能性があります。これは構造に大きなストレスを与え、質量の不均衡により操縦が困難になります。混合比制御システムは、4 つの R-7 ブースター間で推進剤の質量が同時に消費されるようにするために開発されました。^{[3] [7]}

RD-107およびRD-108エンジンは、ロシアのサマーラにあるJSCクズネツォフ工場で、 NPOエネルゴマッシュのプリヴォルジスキー支部（別名ヴォルガ支部）の監督下で生産されている。^{[1] [3] [5]}プリヴォルジスキー支部は、RD-107およびRD-108エンジンの製造を専門とするOKB-456の支部として1958年に組織された。この支部は1960年までYDソロヴィエフが率い、その後1975年までRIゼレネフが、1978年までAFウダロフが率い、現在はAAガニンが率いている。^[8]

RD-107 の設計が変更され、エンジンのいくつかの異なるバージョンが生産されました。

• RD-107（GRAUインデックス： 8D74）：オリジナルバージョン。^[4] R-7、スプートニク、ルナ、ボストークロケットのICBMバージョンに使用。 ^[3]
• RD-107K（GRAUインデックス：8D74K）：RD-107の改良版。モルニヤ、ボストーク2、ボストーク2M、ボスホードロケットに搭載された。^[3]
• RD-107MM（GRAUインデックス：8D728または8D74M）：RD-107Kより推力が5％増加。^[4]モルニヤMとソユーズで使用され、1966年にR-7ロケットに広く採用されました。^[3]
• RD-117（GRAUインデックス： 11D511）：構造変更が改良された。^[4]ソユーズUおよびソユーズU2ロケットに使用された。 ^[3]
• RD-107А (GRAUインデックス: 14D22 ): 新しいインジェクター設計を採用したRD-117の改良版。260個の2成分遠心インジェクターを1,000個以上の1成分インジェクターに置き換え、推進剤の空気混入を細かくしてより完全な燃焼を実現し、燃焼室内の高周波振動を減らし、比推力を約5秒(0.049 km/s)、つまり5%増加させた。^[9] Soyuz-FG、Soyuz-ST-A、Soyuz-ST-Bロケットに搭載。 ^[3]
• RD-107А（GRAUインデックス：14D22KhZ）：RD-107Aの化学点火バージョン。ソユーズ2.1aおよびソユーズ2.1bロケットに使用された。^{[3] [5] [10]}

同様の変更により、RD-108 にはいくつかの異なるバージョンが生まれました。

• RD-108（GRAUインデックス：8D75）：オリジナルバージョン。^[4] R-7、スプートニク、ボストーク、ボスホードロケットに使用。^[3]
• RD-108K（GRAUインデックス：8D75K）：RD-108の改良型。モルニヤロケットに使用された。^[3]
• RD-108MM（GRAUインデックス：8D727または8D75M）：RD-108Kより推力が5％増加。^[4]モルニヤMロケットとソユーズロケットに使用。^[3]
• RD-118（GRAUインデックス：11D512）：構造変更が改良された。^[4]ソユーズUロケットに使用された。^[3]
• RD-118PF (GRAUインデックス: 11D512PF ): RG-1ではなくシンティン燃料で動作するように最適化されたRD-118の派生型。構造方法を変えずに不安定性を最小限に抑えるために選択されたインジェクターを使用したが、厳しい仕様に準拠したインジェクターを得るためにかなりの数のエンジンを製造する必要があった。ソユーズU2ロケットで使用された。^{[3] [11]}
• RD-108A (GRAUインデックス: 14D21 ): 新しいインジェクター設計を採用したRD-118の改良版。260個の2成分遠心インジェクターを1,000個以上の1成分インジェクターに置き換え、推進剤の空気混入を細かくしてより徹底した燃焼を実現し、燃焼室内の高周波振動を減らし、比推力を約5秒(0.049 km/s)、つまり5%増加させた。^[9] Soyuz-FG、Soyuz-ST-A、Soyuz-ST-Bロケットに搭載。^[3]
• RD-108A（GRAUインデックス：14D21KhZ）：RD-108Aの化学点火型。ソユーズ2.1aおよびソユーズ2.1bロケットに搭載された。^{[3] [5] [10]}

14D21および14D22エンジンの開発は1986年に開始され、予備設計は1993年に完了した。これらのエンジンには、比推力を高めるための新しいインジェクターヘッド設計が組み込まれている。これらのエンジンを搭載した打ち上げロケットを使用したプログレス貨物宇宙船の最初の打ち上げは2001年5月に行われた。これらのエンジンを使用した最初の有人宇宙飛行の打ち上げは2002年10月に行われた。^[5]

• アナトリー・ダロン

ウィキメディア・コモンズには、 RD-107に関連するメディアがあります。

• ЖРД РД-107 、 РД-108 、 их модификации
• РД-107/108 на сайте НПО Энергомал