Angara - prima rachetă modulară din lume
La 1 noiembrie, conducerea GKNPT-urilor im. Khrunicheva a raportat că noul vehicul greu de lansare Angara A5, prima rachetă din lume realizată conform principiului modular (format ca designer), a fost supus unei diagnosticări complete și este complet gata de lansare din cosmodromul Plesetsk.
Versiunea ușoară a Angara - A1 (1 modul, capacitate de sarcină utilă 1,5 tone) a fost testată cu succes în iunie a acestui an, acum o rachetă de 5 module cu o sarcină utilă de 25,8 tone (orbita 200 km) va merge pe rampa de lansare, și În următoarele lansări ale ciclului de testare, este planificată lansarea A7 cu o sarcină de 35 de tone și a A7.2B cu 50 de tone. Experții notează: dacă proiectul este implementat în intervalul de timp aprobat, în primul rând, va reduce semnificativ costurile, va simplifica și va accelera întregul program spațial al Roscosmos și al Ministerului Apărării și, în al doilea rând, în viitor va putea pentru a remodela întreaga piață globală de rachete și spațiu, pentru că nu va fi egal ca cost al livrării unei unități de marfă pe oricare dintre orbitele populare.
S-a decis să se găsească un înlocuitor pentru vehiculele de lansare de clasă grea ale familiei Proton imediat după prăbușirea URSS. Inițial, a existat un singur obiectiv - să creeze un vehicul de lansare în întregime din componente rusești, fără nicio cooperare, chiar și cu cei mai apropiați aliați ai săi din CSI. În același timp, ar fi trebuit să se lanseze doar de pe teritoriul Rusiei - cosmodromul Plesetsk. Nikolai Moiseev, membru al comisiei militar-industriale din cadrul guvernului Federației Ruse, a remarcat: „Scopul care a fost stabilit pentru dezvoltatori, pentru industria internă de rachete și spațială, a fost: să asigure accesul independent al Rusiei la spațiu. Adică, cu ajutorul acestei noi rachete, Angara, trebuie să asigurăm retragerea navelor spațiale pe care le-am putea lansa anterior din Baikonur din cosmodromul nostru intern Plesetsk. Această sarcină a fost stabilită de conducerea țării. Acest lucru nu înseamnă că refuzăm să folosim în continuare Cosmodromul Baikonur, acesta este încă solicitat și este încă folosit în scopuri civile. Dar trebuie să spun că până acum nu a mai rămas personal militar la Baikonur, a intrat complet sub jurisdicție civilă.
Pe baza deciziei Consiliului Științific și Tehnic al Forțelor Spațiale Militare din 3 august 1992 cu privire la problema „Vehicule de lansare: stare și perspective pentru modernizarea și dezvoltarea lor” și Decretul Guvernului Federației Ruse din 15 septembrie, 1992, a fost anunțată un concurs pentru proiectarea și crearea clasei grele KRK (complex de rachete spațiale). La concurs a participat RSC Energia. Academicianul S.P. Korolev, Centrul spațial de cercetare și producție de stat care poartă numele. M.V. Khrunichev și Centrul de Cercetare de Stat „KB numit după. Academician V.P. Makeev”, care a prezentat mai multe opțiuni pentru vehiculele de lansare pentru a fi luate în considerare de către o Comisie de experți interdepartamentală special formată. În august 1994, competiția a fost câștigată de opțiunea propusă de Centrul Spațial de Cercetare și Producție de Stat care poartă numele. M.V. Khrunichev, care a fost numit dezvoltatorul principal al complexului.
Dezvoltarea ulterioară a proiectului a fost de fapt înghețată din cauza subfinanțării cronice a industriei în anii 90. Munca activă a fost reluată abia în 2001, când a luat naștere primul program spațial rusesc, susținut de resurse financiare reale. Cu toate acestea, noua echipă de proiectare a propus extinderea sarcinii - pentru a proiecta nu doar o rachetă complet internă și un complex de lansare pentru aceasta, așa cum s-a declarat în sarcină, ci și pentru a îmbunătăți serios caracteristicile sale tactice și tehnice, de exemplu. pentru a crea un mediu care va câștiga concurența acerbă pe piața globală în dezvoltare rapidă. Deși inițial Angara a fost destinat exclusiv nevoilor militare. Pentru a face acest lucru, a fost necesar, în primul rând, să rezolvăm două probleme fundamentale: să facem designul rachetei mai ușor și să reducem cantitatea de investiție - atât de lansare, cât și operațională.
Designerii au luat calea simplă - prin unificarea tehnologiei. Ei au propus producerea unei rachete care să fie universală în ceea ce privește capacitatea de încărcare sub forma unui kit care ar putea fi asamblat rapid în funcție de sarcinile la îndemână, transportat fără a utiliza sisteme costisitoare consumatoare de energie și instalat la complexul de lansare din o chestiune de minute. În același timp, complexul de lansare, care consumă de obicei până la 40% din investiție, ar trebui să fie unul singur pentru toate categoriile de rachete ale familiei. Deși fiecare clasă de rachete din lume folosește o rampă de lansare separată concepută pentru aceasta. Și aceasta este deja o economie de aproximativ 30% din bugetul total pentru dezvoltare și producție și aproximativ 24% la costurile de operare. „De fapt, în acest proiect, prin crearea a două module de bază, obținem întreaga gamă de rachete de clasă ușoară, medie și grea - Angara-1, Angara-3 și Angara-5. Întotdeauna pentru rachete din clasa ușoară, medie sau grea - uneori există un lansator pentru clasa ușoară și medie, dar pentru întreaga gamă de încărcări și întreaga gamă de proiecte din clasa ușoară, medie și grea să fie lansate dintr-un singur lansator - nu este cazul. Acest lucru reduce costul proiectului în sensul că nu este nevoie să construim trei rampe de lansare separate”, a menționat Moiseev.
În plus, știința materialelor compozite în dezvoltare rapidă din țară a fost utilă - aproximativ 36% din piesele rachetei au fost fabricate din materiale compozite de a treia generație, ceea ce a redus greutatea specifică generală a întregului sistem cu 12,3%. Acest succes, la rândul său, a făcut posibil să ne gândim la respectarea mediului - racheta a fost făcută să funcționeze cu combustibil curat - kerosen, al cărui agent de oxidare este oxigenul. Anterior, toate rachetele de clasă grea zburau doar pe heptil toxic. În acest indicator, Rusia doar ajunge din urmă - astăzi există deja rachete spațiale „pure” în lume - europene Ariane-5 și American Falcon-9, dar sunt în mod clar în urmă cu Angara în ceea ce privește costurile de lansare și investiția generală. capacitate. În plus, niciunul dintre ei nu este capabil să ridice o astfel de masă de marfă în spațiu. Cea mai recentă versiune a Falcon 9 v1.1 pune 13,1 tone pe orbită de referință joasă (LEO) și 4,8 tone pe orbită de geotransfer (GTO). European Ariane-5 din ultima modificare - maxim 6,3 la GPO. „Angara-5” va ridica deja în luna decembrie a acestui an 25,8 tone pe 200 km (6,6 la GPO), după ce a adăugat încă 2 module universale de rachete (URM) la „constructor”, în primăvara lui 2015 va livra 35. tone (12,5, 2016 la GPO, racheta este deja asamblată) și va stabili un record mondial, iar în 50 Ministerul Apărării o va lansa cu 19 de tone (XNUMX tone la GPO).
În ceea ce privește volumul investițiilor, Angara și-a depășit și toți concurenții. Compania americană a cheltuit deja peste 9 miliarde de dolari pe programul Falcon-5,2, suma totală pentru proiect ajunge la 7,5 miliarde, bugetul Agenției Spațiale Europene pentru Ariane a depășit 3,2 miliarde de euro, investiția totală este planificată la 5,8 miliarde de euro. „Angara” a costat bugetul rus 96 de miliarde de ruble, adică. chiar și la vechiul curs de schimb, acesta este de 3,2 miliarde de dolari. Prețul minim pe kilogram de sarcină utilă pentru Falcon este de 4 mii de dolari pe kilogram pentru LEO și 9,5 mii pentru GPO. Alte proiecte spațiale nici nu merită luate în considerare, pentru că racheta europeană pierde în fața celei americane cu 12%, de care șeful SpaceX este mândru public, iar racheta „grea” chineză LV CZ-11 există până acum doar în cuvinte. Costul livrării a 1 kg cu Angara este de doar 2,4 mii de dolari la LEO și 4,6 mii la GPO. Experții consideră că pentru cel puțin o perioadă de zece ani - din 2018, când noul vehicul de lansare va fi dat în producție, și până în 2027, acesta va fi liderul absolut pe piața camioanelor spațiale cu un cost redus al serviciului de neatins de către concurenți. .
Ceea ce este și mai valoros este că tehnologiile de bază ale designerului Angara asigură utilizarea sa într-o versiune cu echipaj, care poate fi numită o descoperire în cosmonautica mondială. Navele cu echipaj au fost întotdeauna proiectate ca proiecte separate la standarde complet diferite, incompatibile cu camioanele. Roscosmos plănuiește să înceapă implementarea practică a lansărilor de rachete cu o echipă de cosmonauți în 2018, în comparație cu Soyuz, care îndeplinesc această funcție în ultimele decenii, livrarea și întoarcerea oamenilor la ISS va fi mai ieftină cu 25-30. %, care reprezintă aproximativ 10 milioane de dolari pentru fiecare „mers pe jos”. În 2019, Angara ar trebui să zboare pe Lună, iar în 2022 pe Marte. Adevărat, acestea nu sunt planuri încă aprobate, ci perspective tehnice care sunt deja incluse în proiect. „Astăzi a fost pregătit pentru Plesetsk ca camion, dar acum au fost date instrucțiuni și se rezolvă problema că Vostochny va rezolva și problema unei lansări cu echipaj. Pentru că totul este acolo pentru asta. Există proceduri asociate cu necesitatea calificării zborului, responsabilitatea este semnificativ mai mare, deci există proceduri prin care o rachetă primește calificarea de zbor pentru lansări cu echipaj. Și primul lucru este că trebuie testat într-o versiune cargo.”
Versiunea ușoară a Angara - A1 (1 modul, capacitate de sarcină utilă 1,5 tone) a fost testată cu succes în iunie a acestui an, acum o rachetă de 5 module cu o sarcină utilă de 25,8 tone (orbita 200 km) va merge pe rampa de lansare, și În următoarele lansări ale ciclului de testare, este planificată lansarea A7 cu o sarcină de 35 de tone și a A7.2B cu 50 de tone. Experții notează: dacă proiectul este implementat în intervalul de timp aprobat, în primul rând, va reduce semnificativ costurile, va simplifica și va accelera întregul program spațial al Roscosmos și al Ministerului Apărării și, în al doilea rând, în viitor va putea pentru a remodela întreaga piață globală de rachete și spațiu, pentru că nu va fi egal ca cost al livrării unei unități de marfă pe oricare dintre orbitele populare.
S-a decis să se găsească un înlocuitor pentru vehiculele de lansare de clasă grea ale familiei Proton imediat după prăbușirea URSS. Inițial, a existat un singur obiectiv - să creeze un vehicul de lansare în întregime din componente rusești, fără nicio cooperare, chiar și cu cei mai apropiați aliați ai săi din CSI. În același timp, ar fi trebuit să se lanseze doar de pe teritoriul Rusiei - cosmodromul Plesetsk. Nikolai Moiseev, membru al comisiei militar-industriale din cadrul guvernului Federației Ruse, a remarcat: „Scopul care a fost stabilit pentru dezvoltatori, pentru industria internă de rachete și spațială, a fost: să asigure accesul independent al Rusiei la spațiu. Adică, cu ajutorul acestei noi rachete, Angara, trebuie să asigurăm retragerea navelor spațiale pe care le-am putea lansa anterior din Baikonur din cosmodromul nostru intern Plesetsk. Această sarcină a fost stabilită de conducerea țării. Acest lucru nu înseamnă că refuzăm să folosim în continuare Cosmodromul Baikonur, acesta este încă solicitat și este încă folosit în scopuri civile. Dar trebuie să spun că până acum nu a mai rămas personal militar la Baikonur, a intrat complet sub jurisdicție civilă.
Pe baza deciziei Consiliului Științific și Tehnic al Forțelor Spațiale Militare din 3 august 1992 cu privire la problema „Vehicule de lansare: stare și perspective pentru modernizarea și dezvoltarea lor” și Decretul Guvernului Federației Ruse din 15 septembrie, 1992, a fost anunțată un concurs pentru proiectarea și crearea clasei grele KRK (complex de rachete spațiale). La concurs a participat RSC Energia. Academicianul S.P. Korolev, Centrul spațial de cercetare și producție de stat care poartă numele. M.V. Khrunichev și Centrul de Cercetare de Stat „KB numit după. Academician V.P. Makeev”, care a prezentat mai multe opțiuni pentru vehiculele de lansare pentru a fi luate în considerare de către o Comisie de experți interdepartamentală special formată. În august 1994, competiția a fost câștigată de opțiunea propusă de Centrul Spațial de Cercetare și Producție de Stat care poartă numele. M.V. Khrunichev, care a fost numit dezvoltatorul principal al complexului.
Dezvoltarea ulterioară a proiectului a fost de fapt înghețată din cauza subfinanțării cronice a industriei în anii 90. Munca activă a fost reluată abia în 2001, când a luat naștere primul program spațial rusesc, susținut de resurse financiare reale. Cu toate acestea, noua echipă de proiectare a propus extinderea sarcinii - pentru a proiecta nu doar o rachetă complet internă și un complex de lansare pentru aceasta, așa cum s-a declarat în sarcină, ci și pentru a îmbunătăți serios caracteristicile sale tactice și tehnice, de exemplu. pentru a crea un mediu care va câștiga concurența acerbă pe piața globală în dezvoltare rapidă. Deși inițial Angara a fost destinat exclusiv nevoilor militare. Pentru a face acest lucru, a fost necesar, în primul rând, să rezolvăm două probleme fundamentale: să facem designul rachetei mai ușor și să reducem cantitatea de investiție - atât de lansare, cât și operațională.
Designerii au luat calea simplă - prin unificarea tehnologiei. Ei au propus producerea unei rachete care să fie universală în ceea ce privește capacitatea de încărcare sub forma unui kit care ar putea fi asamblat rapid în funcție de sarcinile la îndemână, transportat fără a utiliza sisteme costisitoare consumatoare de energie și instalat la complexul de lansare din o chestiune de minute. În același timp, complexul de lansare, care consumă de obicei până la 40% din investiție, ar trebui să fie unul singur pentru toate categoriile de rachete ale familiei. Deși fiecare clasă de rachete din lume folosește o rampă de lansare separată concepută pentru aceasta. Și aceasta este deja o economie de aproximativ 30% din bugetul total pentru dezvoltare și producție și aproximativ 24% la costurile de operare. „De fapt, în acest proiect, prin crearea a două module de bază, obținem întreaga gamă de rachete de clasă ușoară, medie și grea - Angara-1, Angara-3 și Angara-5. Întotdeauna pentru rachete din clasa ușoară, medie sau grea - uneori există un lansator pentru clasa ușoară și medie, dar pentru întreaga gamă de încărcări și întreaga gamă de proiecte din clasa ușoară, medie și grea să fie lansate dintr-un singur lansator - nu este cazul. Acest lucru reduce costul proiectului în sensul că nu este nevoie să construim trei rampe de lansare separate”, a menționat Moiseev.
În plus, știința materialelor compozite în dezvoltare rapidă din țară a fost utilă - aproximativ 36% din piesele rachetei au fost fabricate din materiale compozite de a treia generație, ceea ce a redus greutatea specifică generală a întregului sistem cu 12,3%. Acest succes, la rândul său, a făcut posibil să ne gândim la respectarea mediului - racheta a fost făcută să funcționeze cu combustibil curat - kerosen, al cărui agent de oxidare este oxigenul. Anterior, toate rachetele de clasă grea zburau doar pe heptil toxic. În acest indicator, Rusia doar ajunge din urmă - astăzi există deja rachete spațiale „pure” în lume - europene Ariane-5 și American Falcon-9, dar sunt în mod clar în urmă cu Angara în ceea ce privește costurile de lansare și investiția generală. capacitate. În plus, niciunul dintre ei nu este capabil să ridice o astfel de masă de marfă în spațiu. Cea mai recentă versiune a Falcon 9 v1.1 pune 13,1 tone pe orbită de referință joasă (LEO) și 4,8 tone pe orbită de geotransfer (GTO). European Ariane-5 din ultima modificare - maxim 6,3 la GPO. „Angara-5” va ridica deja în luna decembrie a acestui an 25,8 tone pe 200 km (6,6 la GPO), după ce a adăugat încă 2 module universale de rachete (URM) la „constructor”, în primăvara lui 2015 va livra 35. tone (12,5, 2016 la GPO, racheta este deja asamblată) și va stabili un record mondial, iar în 50 Ministerul Apărării o va lansa cu 19 de tone (XNUMX tone la GPO).
În ceea ce privește volumul investițiilor, Angara și-a depășit și toți concurenții. Compania americană a cheltuit deja peste 9 miliarde de dolari pe programul Falcon-5,2, suma totală pentru proiect ajunge la 7,5 miliarde, bugetul Agenției Spațiale Europene pentru Ariane a depășit 3,2 miliarde de euro, investiția totală este planificată la 5,8 miliarde de euro. „Angara” a costat bugetul rus 96 de miliarde de ruble, adică. chiar și la vechiul curs de schimb, acesta este de 3,2 miliarde de dolari. Prețul minim pe kilogram de sarcină utilă pentru Falcon este de 4 mii de dolari pe kilogram pentru LEO și 9,5 mii pentru GPO. Alte proiecte spațiale nici nu merită luate în considerare, pentru că racheta europeană pierde în fața celei americane cu 12%, de care șeful SpaceX este mândru public, iar racheta „grea” chineză LV CZ-11 există până acum doar în cuvinte. Costul livrării a 1 kg cu Angara este de doar 2,4 mii de dolari la LEO și 4,6 mii la GPO. Experții consideră că pentru cel puțin o perioadă de zece ani - din 2018, când noul vehicul de lansare va fi dat în producție, și până în 2027, acesta va fi liderul absolut pe piața camioanelor spațiale cu un cost redus al serviciului de neatins de către concurenți. .
Ceea ce este și mai valoros este că tehnologiile de bază ale designerului Angara asigură utilizarea sa într-o versiune cu echipaj, care poate fi numită o descoperire în cosmonautica mondială. Navele cu echipaj au fost întotdeauna proiectate ca proiecte separate la standarde complet diferite, incompatibile cu camioanele. Roscosmos plănuiește să înceapă implementarea practică a lansărilor de rachete cu o echipă de cosmonauți în 2018, în comparație cu Soyuz, care îndeplinesc această funcție în ultimele decenii, livrarea și întoarcerea oamenilor la ISS va fi mai ieftină cu 25-30. %, care reprezintă aproximativ 10 milioane de dolari pentru fiecare „mers pe jos”. În 2019, Angara ar trebui să zboare pe Lună, iar în 2022 pe Marte. Adevărat, acestea nu sunt planuri încă aprobate, ci perspective tehnice care sunt deja incluse în proiect. „Astăzi a fost pregătit pentru Plesetsk ca camion, dar acum au fost date instrucțiuni și se rezolvă problema că Vostochny va rezolva și problema unei lansări cu echipaj. Pentru că totul este acolo pentru asta. Există proceduri asociate cu necesitatea calificării zborului, responsabilitatea este semnificativ mai mare, deci există proceduri prin care o rachetă primește calificarea de zbor pentru lansări cu echipaj. Și primul lucru este că trebuie testat într-o versiune cargo.”
informații