RD-191

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.
300px|jmpl|Mesin roket Rusia. Dari kiri ke kanan: RD-191 bilik tunggal, RD-180 bilik ganda, RD-171  empat bilik.

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.  

 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 EnergomashHistory of liquid propellant rocket engines, op. cit.  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 KeteranganORM-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 V2RD-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 SoyuzRD-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 tunggalRD-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)RD-191 2.EnergiaRD-170 3.VoskhodRD-107 4.Vostok (rocket family)RD-107 5.Molniya RD-107ММ 6.PolyotRD-107 7.Kosmos (rocket family)RD-170 8.Soyuz (rocket family)RD-107 9.Zenit (rocket family) & RD-171 10.Dnepr & RD-263 11.MAKS (spacecraft) & RD-701 12.TsyklonRD-252 13.Antares (rocket)RD-181 14.Atlas IIIRD-180 15.Atlas VRD-180 16.Naro-1RD-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 



Kategori:Mesin roket
Kategori:Mesin roket dengan throttle range
Kategori:Mesin roket tahap inti
Kategori:Mesin roket tahap awal
Kategori:Mesin roket Energomash
Kategori:Mesin roket Rusia
Kategori:Mesin roket yang menggunakan propelan minyak tanah
Kategori:Mesin roket yang menggunakan siklus pembakaran bertahap
Kategori:Mesin roket Uni Soviet
Kategori:Mesin roket dengan gaya dorong gimbal