RD-191

RD-191 (РД-191)

Negara asal	Rusia
Saat pembuatan	2001
Perancang	NPO Energomash
Pembuat	NPO Energomash / Proton-PM (in transition)
Penggunaan	Main engine
Sebelumnya	RD-170
Status	In use
Mesin propelan cair
Propelan	LOX / RP-1
Rasio campuran	2.6
Siklus	Oxidizer-rich Staged combustion
Konfigurasi
Rasio pipa	37
Kinerja
Daya dorong (hampa)	2.090 MN (470,000 lbf) at 100% throttle
Daya dorong (perm. laut)	1.920 MN (432,000 lbf) at 100% throttle
Thrust-to-weight ratio	89
Tekanan ruang	25.800 kPa (3.740 psi)
Isp (vac.)	337 s
Isp (SL)	310.7 s
Lama pembakaran	325 s (Angara A5 core stage)
Dimensi
Panjang	4,000 mm (160 in)
Diameter	1,450 mm (57 in)
Berat kering	2,200 kg (4,900 lb)
Referensi
Referensi	[1][2]

RD -191 (bahasa Rusia : Ракетный Двигатель-191 (РД-191( , lit. 'Mesin Roket 191') adalah mesin roket bilik pembakaran tunggal berkinerja tinggi, yang dikembangkan di Rusia dan dijual oleh Roscosmos. Mesin ini berasal dari mesin bilik pembakaran ganda RD-180, yang pada gilirannya berasal dari mesin empat bilik RD-170 yang awalnya digunakan dalam peluncur Energia.

RD-191 menggunakan bahan bakar propelan campuran minyak tanah/LOX dan menggunakan siklus pembakaran bertahap yang kaya oksigen. Di masa mendatang, mesin ini diharapkan menjadi andalan di sektor antariksa Rusia, karena kendaraan peluncur lama tidak lagi diproduksi dan digunakan.^{[3][4][5][6][7][8][9][10]}

Desain

Pembakaran dilakukan secara kimiawi, dengan memasukkan cairan starter ke dalam ruang pembakaran dan generator gas, yang menyala sendiri saat bersentuhan dengan oksigen cair. Mesin mampu mengurangi daya dorong hingga 30% dari daya dorong nominal; desainnya juga memungkinkan peningkatan daya dorong dalam durasi pendek (hingga 105% dari level nominal) dalam situasi darurat. Suspensi Cardan menyediakan kontrol yaw dan pitch dengan defleksi daya dorong gimbal hingga 8 derajat.

Desainnya modern, mesin ini dilengkapi sensor yang memantau kondisi pembakaran. Hasil pengukuran digunakan untuk telemetri dan sistem perlindungan darurat.

Kepala tenaga mesin memenuhi dua fungsi tambahan, memanaskan gas helium untuk memberi tekanan pada tangki propelan dan menghasilkan tenaga hidrolik untuk aktuator hidrolik untuk membelokkan nosel dan kemudi aerodinamis.

Perkembangan

Pada tanggal 5 September 2008, pencipta mesin tersebut, NPO Energomash, menyatakan bahwa mesin tersebut telah menyelesaikan siklus penuh pengembangan dan uji pembakaran dan siap untuk diproduksi dan dikirim. Kendaraan peluncur utama yang memanfaatkan mesin ini adalah keluarga roket pembawa Angara, yang pertama kali diterbangkan pada tahun 2014.

Pada tahun 2010, mesin tersebut telah melewati semua fase pengembangan, dan sembilan prototipenya telah mengumpulkan lebih dari 23.000 detik dalam 105 uji tembak, dengan satu di antaranya mencapai waktu berjalan maksimum 3.635 detik dalam 12 pengujian. Pada bulan Juli 2014, mesin tersebut melakukan penerbangan perdananya, mendorong kendaraan uji Angara 1.2pp pada penerbangan suborbital. Pada bulan Desember 2014, mesin tersebut terbang lagi, memberi daya pada roket pembawa berat Angara A5. Pada bulan yang sama, Orbital Sciences mengumumkan akan membeli mesin RD-181, varian dari RD-191, untuk digunakan pada roket Antares.

Varian

RD-151

Versi RD-191 dengan daya dorong dikurangi menjadi 170 ton, disebut RD-151, diuji coba pada tanggal 30 Juli 2009. Uji terbang pertama mesin ini dilakukan pada tanggal 25 Agustus 2009 sebagai bagian dari peluncuran pertama roket Naro-1 Korea Selatan.

RD-181

RD-181 didasarkan pada RD-191 dan diadaptasi untuk integrasi pada roket Antares. Sementara RD-193 dirancang sebagai pengganti dekat untuk NK-33, pada 17 Desember 2014, Orbital Sciences mengumumkan bahwa mereka akan menggunakan NPO Energomash RD-181 pada kendaraan peluncur Antares versi 2 dan telah mengontrak langsung dengan NPO Energomash hingga 20 mesin RD-181. Dua mesin digunakan pada tahap pertama setiap Antares, yang saat ini digunakan untuk membawa kargo ke Stasiun Luar Angkasa Internasional berdasarkan kontrak dengan NASA. Sementara pers Rusia telah menyatakan bahwa kontrak tersebut bernilai US$ 1 miliar dengan opsi, Orbital menyatakan pada 26 Januari 2015 bahwa bahkan ketika menggunakan semua opsi, kontraknya kurang dari jumlah itu, dan bahwa komitmen kontraktual awal secara signifikan kurang dari itu. Pada 19 Februari 2015, Orbital ATK mengatakan bahwa roket Antares yang telah diperbarui dengan mesin utama baru akan melakukan peluncuran pertamanya pada Maret 2016. Pada 29 Mei 2015, Orbital menyatakan bahwa mesin baru tersebut telah berhasil melakukan tujuh uji coba sertifikasi dan semuanya berjalan sesuai harapan. Orbital juga menyatakan bahwa dua model penerbangan pertama sedang menjalani uji coba terakhir dan akan dikirim ke Orbital pada awal Juli.

Kedua RD-181 memiliki daya dorong 440 kilonewton (100.000 lbf) lebih besar daripada mesin AJ-26 yang digunakan pada Antares generasi pertama. Northrop Grumman Innovation Systems (sebelumnya Orbital) memodifikasi tahap inti untuk mengakomodasi peningkatan kinerja, dan kemudian menyelesaikan komitmen kontrak kargo CRS-1 kepada NASA untuk mengirimkan total 20.000 kg (44.000 lb) kargo hanya dalam empat penerbangan tambahan, daripada lima penerbangan lagi yang akan diperlukan dengan kombinasi AJ-26/Antares. Mesin AJ-26 hanyalah mesin roket NK-33 yang diberi merek ulang yang digunakan untuk roket N1 Soviet yang bernasib buruk dan roket N1F yang ditingkatkan, yang direncanakan menjadi roket untuk membawa kosmonot ke permukaan Bulan.

Untuk peningkatan Antares 230+, yang memulai debutnya dengan misi CRS-2 Cygnus NG-12, penukar panas dilepas dari mesin RD-181.

RD-193

Pada bulan April 2013, diumumkan bahwa turunan selanjutnya, RD-193, telah menyelesaikan pengujian. Versi ini lebih ringan dan lebih pendek, dirancang untuk digunakan pada peluncur ringan Soyuz-2.1v ketika persediaan mesin NK-33 yang berlebih telah habis.

Selama tahun 2010-an, NPO Energomash tengah mengerjakan mesin RD-191M, yang ditujukan untuk roket Angara-A5M dan Angara-A5V. Mesin tersebut telah diuji coba pada tahun 2016, dan mencapai 110 persen di atas daya dorong varian aslinya, kata pejabat perusahaan tersebut. Pada bulan Mei 2024, Roskosmos mengatakan bahwa siklus penuh pengujian otonom komponen untuk mesin RD-191M telah diselesaikan di NPO Energomash pada akhir tahun 2023 dan pada tanggal 8 Juli 2024, NPO Energomash mengumumkan bahwa mereka telah menyelesaikan uji tune-up RD-191M. Menurut perusahaan tersebut, mesin RD-191M pertama untuk uji tune-up telah diproduksi pada akhir tahun 2023.

Mesin yang dikembangkan Energomash

Pilihan mesin yang dikembangkan oleh Energomash^[11]

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

Daftar 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

• NPO Energomash
• Gaya dorong gimbal
• Kontrol vektor dorong
• Mesin roket
• Roscosmos
• RP-1
• Energia
• Angara (keluarga roket)
• Antares (roket)
• Naro-1
• Oksigen cair
• Siklus pembakaran bertahap
• Piroforik
• Gimbal
• Tangki propelan

Referensi

Pranala luar

• "RD-191". Energomash. Diarsipkan dari versi aslinya tanggal 2014-07-05. Diakses tanggal 2015-11-09.