×
Made in Russia: ракета-носитель «Ангара»

Новая тяжелая ракета-носитель «Ангара А5» прошла комплексную диагностику и полностью готова к старту с космодрома Плесецк. Это первая в мире ракета, выполненная по модульному принципу и экологически более безопасная для окружающей среды, чем ее аналоги. Собирается она как конструктор, что делает ее доставку на космодром более удобной. Каковые еще ее преимущества на мировом рынке?

 

Легкий вариант «Ангары» – А1 (1 модуль, грузоподъемность 1,5 тонны) в июне этого года уже прошел испытания и одобрен Роскосмосом. Теперь на стартовую площадку отправится ракета из пяти модулей с полезной нагрузкой 25,8 тонны, а на следующих стартах по испытательному циклу планируется запустить уже модель А7 с грузом 35 тонн и А7.2В с 50 тоннами полезной нагрузки. Таких показателей нет ни у кого в мире. В случае успешного запуска ракеты вскоре «Ангара» всех классов не только удешевит запуски, сократив нагрузку на финансирование, но и займет весь ракетно-космический рынок, потому что ей не будет равных в стоимости доставки единицы груза на любую из востребованных орбит.

 

Особенности:

 

Ракеты-конструкторы «Ангара» по базовым технологиям предусматривают использование их и в пилотируемом варианте. Это прорыв в мировой космонавтике. Пилотируемые корабли всегда проектировались как отдельные проекты по совершенно другим, не совместимым с «грузовиками» стандартам. Роскосмос планирует с 2018 года начать практическую реализацию запусков ракеты с командой астронавтов, заменив ракету «Союз», выполняющую эту функцию. Как следствие – доставка и возвращение людей и груза на МКС подешевеют на 25-30%, а это около 10 млн долларов экономии на каждый полет.

 

Перспективы:

 

Исходя из планирования Роскосмоса и правительства России, в 2019-м «Ангара» должна полететь на Луну, а в 2022-м – на Марс. Эти технические перспективы уже сейчас заложены в проект. «Ангару» собираются запускать с Плесецка и к тому времени уже возведенного космодрома Восточный, что уберет необходимость в арендуемом космодроме Байконур на территории Казахстана.

 

Цели технологии:

 

Замену ракетам-носителям тяжелого класса семейства «Протон» решено было найти сразу после распада СССР. Изначально цель была одна – создать ракету-носитель полностью из российских комплектующих, без какой-либо внешней кооперации. При этом стартовать она должна была также только с российской территории.

 

Цель, которая была поставлена перед разработчиками, перед отечественной ракетно-космической промышленностью, состояла в том, чтобы сделать возможным независимый доступ России в космос: обеспечить вывод космических аппаратов, которые ранее Россия могла запускать только с Байконура.


На основании решения научно-технического совета Военно-космических сил от 3 августа 1992 года по вопросу «Средства выведения: состояние и перспективы их модернизации и развития» и постановления Правительства РФ от 15 сентября 1992 года был объявлен конкурс на проектирование и создание КРК (космического ракетного комплекса) тяжелого класса. В конкурсе приняли участие РКК «Энергия» им. академика С. П. Королёва, ГКНПЦ им. М. В. Хруничева и ГРЦ «КБ им. академика В. П. Макеева», которые представили на рассмотрение специально образованной Межведомственной экспертной комиссии несколько вариантов ракет-носителей. В августе 1994 года конкурс выиграл вариант, предложенный ГКНПЦ им. М. В. Хруничева, которого и назначили головным разработчиком комплекса. Дальнейшее развитие проекта фактически заморозилось ввиду хронического недофинансирования отрасли в 90-е годы.

 

Развитие проекта:

 

Активные работы были возобновлены лишь в 2001 году, когда на свет появилась первая космическая программа России, обеспеченная реальными финансовым ресурсами. Перед разработчиками даже была поставлена новая задача: серьезно улучшить тактико-технические характеристики ракеты-носителя, которая бы доминировала на бурно развивающемся мировом рынке космической отрасли. Это было возможно, только если сделать конструкцию ракеты более легкой и сократить объем инвестиций – как стартовых, так и эксплуатационных. Чем конструкторы и занялись.

 

«Ангара» в цифрах:

 

Инженеры пошли простым путем, унифицировав технологию. Они предложили изготовить универсальную по классу грузоподъемности ракету в виде конструктора, который можно будет оперативно компоновать в зависимости от стоящих задач, транспортировать без использования дорогостоящих энергоемких систем и монтировать на стартовом комплексе за считаные минуты. При этом стартовый комплекс, обычно потребляющий до 40% инвестиций, должен быть только один на все категории ракет семейства. Хотя для каждого класса ракет в мире используется отдельно спроектированная для него стартовая площадка. И это уже экономия около 30% общего бюджета на разработку и производство и около 24% – по эксплуатационным издержкам.

 

Роскосмос в этом проекте за счет создания двух базовых модулей получил весь спектр ракет легкого, среднего и тяжелого класса: «Ангара-1», «Ангара-3» и «Ангара-5». Причем обычно для ракет разного класса используются различные пусковые установки, а «Ангара» использует одну и ту же пусковую установку. Аналогов подобному в мире нет. Это тоже удешевило проект – не надо строить три отдельных стартовых стола.

 

Около 36% деталей ракеты удалось изготовить из композитных материалов третьего поколения, что снизило общий удельный вес всей системы на 12,3%. Этот успех, в свою очередь, дал возможность подумать и об экологической чистоте, и ракету сделали работающей на чистом топливе – керосине, окислителем которого выступает кислород. Раньше все ракеты тяжелого класса летали только на токсичном гептиле.

 

В данный момент ни одна из ракет в мире не способна поднять в космос заявленную массу груза. Последняя версия американской Falcon 9 v1.1 выводит на низкую опорную орбиту (НОО) 13,1 тонны, на геопереходную (ГПО) – 4,8 тонны. Европейская Ariane-5 последней модификации – максимум 6,3 на ГПО. «Ангара-5» же уже в декабре этого года поднимет 25,8 тонн на 200 км (6,6 на ГПО), а после добавления в «конструктор» еще двух универсальных ракетных модулей (УРМ) весной 2015-го доставит 35 тонн (12,5 на ГПО, ракета уже на сборке) и поставит мировой рекорд, а в 2016-м Минобороны ее запустит с 50 тоннами (19 тонн на ГПО).

 

На финише:

 

По объему инвестиций «Ангара» также оставила своих конкурентов позади. На программу Falcon-9 американская компания потратила более 5,2 млрд долларов, общая сумма по проекту достигает 7,5 млрд, бюджет европейского космического агентства на Ariane превысил 3,2 млрд евро, общий объем инвестиций запланирован в 5,8 млрд евро. «Ангара» же обошлась российскому бюджету в 96 млрд рублей – 3,2 млрд долларов.

 

Минимальная цена килограмма полезной нагрузки для «Фалькона» составляет 4 тысячи долларов за килограмм для НОО и 9,5 тысячи для ГПО. Другие космические проекты даже рассматривать не стоит, потому что европейская ракета проигрывает американской на 12%, чем публично гордится глава SpaceX, а китайская «тяжелая» ракета РН CZ-11 существует пока только на словах. В то время как стоимость доставки 1 кг с «Ангарой» составляет всего 2,4 тысячи долларов до НОО и 4,6 тысячи до ГПО.

 

Вывод:

 

Как минимум с 2018, когда новая ракета-носитель будет запущена в серию, до 2027 года «Ангара» будет являться абсолютным лидером рынка космических грузовиков, с недосягаемой для конкурентов низкой стоимостью на свои услуги. А значит, посещать МКС, выводить спутники на орбиты, осваивать Луну и Марс с такими показателями технологии в ближайшей перспективе будет гораздо легче.

 

Автор: Степан Мазур

Оригинал фото:

www.rg.ru

sdelanounas.ru

naked-science.ru

kollektsiya.ru

fedpress.ru