RD-810
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1. 개요
RD-810은 우크라이나 유즈노예가 개발한 추력 200톤 액체 로켓 엔진이다. RD-120 기술을 바탕으로 개발되었으며, 액체 산소와 등유를 사용하고, 추력편향 노즐과 1개의 연소실을 갖춘 단계식 연소 사이클 엔진이다. 우크라이나의 마야크 로켓 1단에 사용될 예정이며, 제니트 로켓의 RD-170 엔진을 대체할 수 있는 RD-810M 파생형이 존재한다. 인도는 RD-120 기술을 이전받아 RD-810 설계도를 확보했으며, 대한민국은 나로호에 사용된 RD-191 엔진 도입에 실패한 후, 유즈노예로부터 가스발생기 사이클 엔진을 도입하여 KARI 75톤급 로켓엔진을 개발했다.
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| RD-810 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 명칭 | RD-810 (РД-810) |
| 국가 | 우크라이나 |
| 개발 상태 | 개발 중 |
| 기술 정보 | |
| 종류 | 액체 로켓 엔진 |
| 목적 | 1단 엔진 |
| 산화제 | 액체 산소 (LOX) |
| 연료 | RP-1 |
| 혼합비 | 2.65 |
| 사이클 | 2단 연소 사이클 |
| 연소실 개수 | 1 |
| 노즐 팽창비 | (정보 없음) |
| 짐벌 각도 | 8° |
| 성능 | |
| 무게 대비 추력 | (정보 없음) |
| 비추력 (진공) | 335.5초 (3.290 km/s) |
| 비추력 (해면) | 299초 (2.93 km/s) |
| 총 추력 | (정보 없음) |
| 연소 시간 | (정보 없음) |
| 재점화 | (정보 없음) |
| 크기 및 무게 | |
| 길이 | (정보 없음) |
| 지름 | (정보 없음) |
| 기타 | |
| 설계 | 유즈노예 설계국 |
| 제작 | 유즈마쉬 |
| 관련 로켓 | (정보 없음) |
| 이전 모델 | (정보 없음) |
| 다음 모델 | (정보 없음) |
| 사용 로켓 | (정보 없음) |
2. 역사
우크라이나의 유즈노예 설계국은 소련 시절 NPO 에네르고마쉬와 협력하여 개발하고 유즈마쉬에서 생산했던 추력 85톤급 RD-120 엔진 기술을 기반으로, 단계식 연소 사이클을 사용하는 추력 200톤급 RD-810 엔진을 개발했다. 비록 RD-120의 원본 설계도를 직접 보유하지는 않았으나, 개발, 생산, 개량 과정에 참여하며 축적한 기술력을 활용한 것이다. 생산은 유즈마쉬에서 담당한다.
2005년, 인도는 우크라이나와 RD-120 기술 이전 계약을 체결했다. 위키리크스는 이 계약이 실제로는 RD-810의 설계도 구입 계약이라고 폭로하기도 했다. 이 기술을 바탕으로 인도는 자체적으로 추력 200톤급 SCE-200 엔진을 개발 중이며, 2019년 첫 발사를 계획한 바 있다.
한편, 대한민국의 첫 우주발사체인 나로호의 1단에는 러시아 제 추력 200톤급 RD-191 엔진이 사용되었다. 이 엔진은 소프트웨어 조정을 통해 추력을 170톤으로 낮춰 RD-151이라는 이름으로 불렸다. 당초 러시아는 나로호 개발을 위해 완제품 엔진 1기를 제공하기로 했으나, 이후 돌연 계약을 취소하는 등 기술 협력에 어려움이 있었다. 우크라이나 유즈노예 역시 비슷한 성능의 RD-810을 해외에 수출하고 있었지만, 당시 한국이 RD-810을 수입하려 한다는 공식적인 보도는 없었다. 결과적으로 한국은 나로호 이후 독자적인 발사체 개발 과정에서 우크라이나 유즈노예로부터 RD-810보다 기술적으로 한 단계 낮은 가스발생기 사이클 방식의 엔진 기술을 도입하여 KARI 75톤급 로켓엔진을 개발하게 되었다.
2. 1. 개발 배경
우크라이나의 유즈노예 설계국은 본래 RD-8 엔진 관련 기술만 보유하고 있었다. 그러나 소련 시절인 1970년대에 추력 85톤급 RD-120 엔진을 개발할 당시, 러시아의 NPO 에네르고마쉬 설계국과 긴밀하게 협력하였다. RD-120 엔진은 우크라이나의 유즈마쉬 공장에서 최종 조립 및 생산되었으며, 2001년부터 2003년까지 진행된 RD-120 개량형 개발에는 유즈노예, 유즈마쉬, 에네르고마쉬 세 기관이 공동으로 참여했다. 이러한 과정을 통해 유즈노예는 RD-120의 원본 설계도를 직접 보유하지는 않았지만, 사실상 관련 설계 기술을 확보하고 축적하게 되었다.이 기술력을 바탕으로 유즈노예는 RD-120 엔진 기술을 더욱 발전시켜 추력 120톤급 RD-801과 추력 200톤급 RD-810 엔진을 개발했다. RD-810의 생산은 유즈마쉬에서 담당한다. RD-810은 RD-801에 대한 연구, RD-8 버니어 엔진 개발 경험, 그리고 개량된 RD-120 엔진 기술을 종합하여 설계되었다.
RD-810은 액체 산소와 등유(케로신, RG-1)를 추진제로 사용하는 단계식 연소 사이클 엔진이다. 유즈노예에서 개발한 다른 로켓 엔진 중에는 하이퍼골릭 추진제를 사용하는 경우도 많지만, RD-810은 액체 산소와 케로신 조합을 채택했다. 엔진은 단일 연소실을 갖추고 있으며, 짐벌 시스템을 이용한 노즐을 통해 2축으로 +/- 8° 범위의 추력편향 제어가 가능하다. 이 엔진은 우크라이나가 개발 중인 마야크 로켓 시리즈의 1단 추진체로 사용될 계획이다.
RD-810은 단독으로 사용될 수도 있지만, 4개의 엔진을 묶어 '''RD-810M'''이라는 클러스터 엔진 형태로 구성할 수도 있다. 이는 제니트에 사용되는 RD-170 엔진(추력 200톤급 RD-191 엔진 4개를 묶어 추력 800톤을 내는 엔진)을 대체할 수 있는 대안으로 고려될 수 있다.
2. 2. 기술적 특징
우크라이나의 유즈노예 설계국이 개발하고 유즈마쉬에서 생산하는 액체 로켓 엔진이다. 추력 200톤급으로, 기존의 추력 85톤급 RD-120 엔진 기술을 발전시켜 개발되었다. 유즈노예는 RD-801 (추력 120톤급) 연구를 기반으로 RD-810을 설계했으며, 이는 RD-8 버니어 엔진 개발 경험과 RD-120 엔진 개량 과정에서 축적된 기술을 바탕으로 한다.RD-810은 액체 산소와 등유(케로신, RG-1)를 추진제로 사용하는 단계식 연소 사이클 엔진이다. 이는 하이퍼골릭 추진제를 주로 사용하던 유즈노예의 다른 엔진들과 차별화되는 점이다. 단일 연소실을 갖추고 있으며, 짐벌 시스템을 통해 노즐을 2축으로 +/- 8°까지 기울여 추력편향을 제어할 수 있다.
이 엔진은 우크라이나가 개발 중인 마야크 로켓 시리즈의 1단 엔진으로 사용될 계획이다. 또한, RD-810 엔진 4기를 묶어 '''RD-810M'''이라는 클러스터 엔진으로 구성할 수도 있다. 이는 제니트 로켓에 사용되는 추력 800톤급 RD-170 엔진을 대체할 수 있는 대안으로 고려된다.
소련 시절, RD-120 개발 당시 NPO 에네르고마쉬와의 협력 및 유즈마쉬에서의 생산 경험을 통해 유즈노예는 RD-120의 원본 설계도를 직접 보유하지는 않았지만, 관련된 핵심 기술을 확보하여 RD-810 개발에 성공적으로 활용하였다.
3. 파생형
RD-810 엔진 4기를 묶어 RD-810M이라고 부르며, 이는 제니트 로켓에 사용되는 RD-170 엔진을 대체할 수 있는 구성으로 제안되었다.
3. 1. RD-810M
RD-810 엔진은 우크라이나의 유즈노예 설계국에서 마야크 로켓 시리즈의 1단 추진을 위해 설계되었다. 이 엔진은 RD-801 연구와 RD-8 버니어 엔진 개발 경험을 바탕으로 RD-120 엔진을 개량한 것이다. 액체 산소와 케로신(RG-1)을 추진제로 사용하는 단계식 연소 사이클 엔진이며, 단일 연소실과 +/- 8°로 움직이는 추력편향 노즐을 갖추고 있다.RD-810 엔진 4기를 묶어 RD-810M이라고 부르며, 이는 제니트 로켓에 사용되는 RD-170 엔진을 대체할 수 있는 구성으로 제안되었다.
4. 국제 협력 및 기술 이전
RD-810 엔진은 우크라이나의 유즈노예 설계국에서 개발되어 국제적인 기술 협력 및 이전의 대상이 되었다. 인도는 2005년 우크라이나로부터 RD-810 엔진의 설계도를 이전받아 이를 기반으로 자체적인 로켓 엔진(SCE-200) 개발을 추진했다. 한편, 대한민국은 나로호 개발 과정에서 유사한 성능의 러시아제 엔진 도입에 난항을 겪었으나, RD-810 엔진을 도입하지는 않았으며 이후 다른 경로의 기술 협력을 통해 독자적인 KARI 75톤급 로켓엔진 개발에 성공했다.
4. 1. 인도
2005년 인도는 우크라이나와 RD-120 엔진의 기술 이전 계약을 체결했다. 위키리크스는 이 계약이 실제로는 설계도 구입 계약이라고 폭로했다. 이 계약을 통해 우크라이나 유즈노예 설계국의 추력 200톤급 RD-810 엔진 설계도가 인도에 전달된 것으로 알려졌다. 인도는 이를 바탕으로 추력 200톤급의 SCE-200 엔진을 개발 중이며, 2019년에 첫 발사를 계획하기도 했다.4. 2. 대한민국
대한민국의 나로호는 1단 엔진으로 추력 200ton급인 러시아의 RD-191 엔진 1개를 사용했다. 다만 소프트웨어를 조정하여 추력을 170ton으로 낮추어 사용했으며, 이 엔진은 RD-151이라고 불렸다. 당초 러시아는 RD-191 엔진 완제품 1개를 대한민국에 제공하기로 했으나, 이후 계약을 취소했다.한편, 우크라이나의 유즈노예 설계국은 RD-191과 동일한 성능을 가진 RD-810 엔진을 개발하여 해외에 수출하고 있다. 그러나 대한민국이 이 RD-810 엔진을 수입하려 한다는 공식적인 보도는 없었다.
결과적으로 대한민국은 나로호의 1단 엔진 도입에 어려움을 겪은 후, 우크라이나 유즈노예로부터 RD-191보다 기술적으로 한 단계 낮은 가스발생기 사이클 방식의 엔진 기술을 도입하여 KARI 75톤급 로켓엔진을 자체 개발하는 방향으로 나아갔다.
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