Am 30. April hob vom Kosmodrom Baikonur eine neue Trägerrakete ab. Angetrieben wurde die erste Stufe der Sojus-5 vom RD-171MV. Das von NPO Energomash im russischen Chimki hergestellte Triebwerk sucht seinesgleichen. Kein anderes Flüssigkeitstriebwerk der Welt erzeugt mehr Schub.
Mit einem Schub von 740 Tonnen auf Meereshöhe und 800 Tonnen Schub im Vakuum übertrumpft das RD-171MV selbst die stärksten Konkurrenten. Die Raptor-Triebwerke von SpaceX leisten einzeln rund 230 Tonnen.
Das Triebwerk arbeitet nach dem Hauptstromverfahren mit sauerstoffreicher Vorverbrennung – einem thermodynamisch anspruchsvollen Verfahren, das maximale Effizienz aus jedem Kilogramm Treibstoff herauspresst. Vier Brennkammern teilen sich dabei die Last, angesteuert von einer vollständig überarbeiteten Regelungselektronik.
Die Turbinenleistung von 250.000 PS übersteigt die kombinierte Leistung zweier russischer Atom-Eisbrecher der Arktika-Klasse. Das RD-171MV liefert seine gesamte Energie innerhalb von drei Minuten, um dabei Dutzende Tonnen Nutzlast in die Erdumlaufbahn zu befördern.
Perspektivisch soll der Antrieb nicht nur in der Sojus-5 zum Einsatz kommen, sondern auch in der ersten Stufe der geplanten Schwerlastrakete Jenissei verbaut werden.
Diese superschwere Trägerrakete soll bis zu 100 Tonnen Nutzlast in erdnahe Orbits bringen und später auch Missionen zu Mond und Mars ermöglichen. Noch ist allerdings kein Termin für den Erstflug der Jenissei festgelegt.
Vor 2028 wird es wohl keinen Jungfernflug geben. Wahrscheinlich wird er sogar erst in den frühen 30ern stattfinden. Trotzdem soll das RD-171MV im kommenden Jahrzehnt ein Eckpfeiler für das Raumfahrt-Comeback des Landes werden.
Das Triebwerk bringt es auf 800 Tonnen Vakuumschub.
Symbolisch bildet auch der Antrieb eine Brücke zu besseren Zeiten der russischen Raumfahrt, denn die Ursprünge reichen bis in Sowjetzeiten zurück. Das RD-171MV basiert auf dem RD-170. Das war in den 1980er-Jahren für die Energija-Schwerlastrakete entwickelt worden.
Aus dieser Grundkonstruktion entstanden in den folgenden Jahrzehnten mehrere Ableger. Das RD-171, mit modifizierter Brennkammersteuerung für die Zenit-Rakete; das RD-180, das lange Jahre amerikanische Atlas-Raketen antrieb und das RD-191, heute in der Angara-Raketenfamilie verbaut.
Der direkte Vorgänger des aktuellen Modells, das RD-171M, entstand 2001 durch eine gezielte Aufwertung des sowjetischen RD-170. Die Ingenieure erhöhten den Schub um fünf Prozent, überarbeiteten die Treibstoffversorgung, insbesondere die Hauptturbopumpeneinheit, und erneuerten die Steuerungssysteme. Das Ergebnis war ein moderneres, leichteres und zuverlässigeres Triebwerk.
Das aktuelle MV-Entwicklungsprogramm begann NPO Energomash 2017. Das völlig neu konstruierte Regelungssystem kommt ohne importierte Bauteile aus. Hinzu kommen zusätzliche Brandsicherheitssysteme. Die hydraulischen Grundstrukturen blieben unverändert.
Regelbetrieb lässt auf sich warten
In Sachen roher Kraft hat das RD-171MV keine Konkurrenz. Viel mehr ging es bei der Entwicklung aber um strategische Unabhängigkeit. Mit der Sojuz-5 schließt Russland eine Lücke in Sachen heimisch-produzierter Trägerraketen. Allerdings bringt es die Sojuz-5 nicht auf eine höhere Nutzlast als beispielsweise die Falcon 9 von SpaceX – trotz RD-171MV.
Voll zur Geltung würde das Triebwerk erst in der Jenissei kommen. 20 bis 30 Tonnen Nutzlast sollen damit in einen Mondorbit gebracht werden können.
Wie gut sich das System im Regelbetrieb und auch später bei Mond- und Marsmissionen schlägt, bleibt abzuwarten. Denn ein serienmäßiger Einsatz mit der Sojus-5 ist vor 2027 nicht zu erwarten. Bei der Jenissei wird es voraussichtlich bis in die 30er Jahre dauern.
Bisher ist auch die Startrampe für die superschwere Jenissei noch nicht fertiggestellt. Perspektivisch soll sie in Russlands Fernem Osten vom Kosmodrom Wostotschny fliegen. Die Arbeiten an der neuen Infrastruktur werden wohl erst zwischen 2028 und 2030 abgeschlossen sein. Startmöglichkeiten für leichte, mittlere und schwere Raketen gibt es dort schon.
