"Ангара" (ракета-носій): технічні характеристики і запуск

Польоти в космос за минулі після запуску першого супутника десятиліття стали настільки частими, що за ними середньостатистичний обиватель стежить не дуже уважно. На навколоземній орбіті постійно обертаються сотні апаратів різного призначення. Супутники забезпечують зв`язок, спостереження, навігацію, вони використовуються для проведення досліджень, і стали такими ж звичними атрибутами сучасного життя, як стільникові телефони, лазерні зчитувальні пристрої або персональні комп`ютери, про які попередні покоління могли тільки сміливо мріяти.

Але штучні космічні об`єкти потрібно виводити на задані орбіти, і це стало таким же бізнесом, як самі звичайні транспортні послуги, що надаються автопідприємствами, авіакомпаніями, пароплавствами йди залізницями. Росія - світовий лідер в області доставки супутників в навколоземний простір. Космічна ракета «Ангара», по всій видимості, незабаром стане головним інструментом для цієї роботи.

Про відцентрової силі

Після розпаду СРСР Росія юридично позбулася свого головного космодрому, що знаходиться в районі Байконура і став казахським. Користуватися ним, звичайно, можна, але за це потрібно тепер платити, причому чимало. Причини, з яких стартові майданчики перших радянських космічних кораблів будувалися в південній частині країни, прості. Чим ближче до екватора космодром, тим більше відцентрова сила, обумовлена обертанням планети навколо своєї осі. Відповідно, земне тяжіння ракеті долати легше, для цього потрібно менше пального (інші приклади: мис Канаверал, Французька Гвінея). Залежність Росії від іноземних держав, навіть дуже дружніх, небажана. Космодроми «Плесецьк» і «Східний» - ось нові стартові майданчики, з яких передбачається надалі здійснювати запуск. «Ангара», ракета-носій нового покоління, повинна бути досить потужною, щоб виводити на орбіту комерційні вантажі в широтах північніше Байконура.

Завдання КБ

Перед фахівцями ГКНПЦ ім. М. В. Хрунічева і працювали в кооперації з ним КБ («Енергія», КБ ім В. П. Макєєва, «Енергомаш» та ін.) Було поставлено завдання створити комплекс, своїми можливостями перекриває спектр використовувалися раніше носіїв. До таких належали вироблені на Україну «Протони», «Циклони» і «Зеніт-2». Всі ці зразки космічної техніки повинна була замінити ракета «Ангара». Технічні характеристики різних типів носіїв відрізнялися за потужністю і масі корисного вантажу, що виводиться на орбіту. Щоб домогтися універсальності, був потрібний новий концептуальний підхід.

Перший заступник Генерального директора НВЦ ім. Хрунічева А. А. Медведєв в період роботи над проектом захистив докторську дисертацію. Надалі він очолив конструкторський колектив.

Модульна конструкція

Радянські носії з самого початку будувалися за модульним принципом. У кораблів «Восток» двигуни розміщувалися в чотирьох пакетах, оточуючих корпус ракети. Перед конструкторами Державного космічного науково-виробничого центру імені М. В. Хрунічева стояло завдання не просто створити дуже сильну систему, здатну виводити на орбіту важкий вантаж. Їм належало спроектувати сімейство носіїв різної потужності для доставки в навколоземний простір об`єктів з різною масою. Так виникла серія «Ангара».

Ракета-носій включає в свою конструкцію один універсальний модуль у варіантах «Ангара 1.1» і «Ангара 1.2». Три або п`ять УМ створюють більш високу вантажопідйомність для наступний класів «Ангара-А3» та «Ангара-А5». Така ідеологія додає системі універсальність і підвищує комерційний потенціал російського космічного відомства, що одержує свободу проявляти гнучкість підходу і уникати зайвих витрат.

Є ще одне стратегічно важлива відмінність і перевага, якою характеризується «Ангара» - ракета-носій повністю будується в Росії і комплектується виключно вітчизняними агрегатами та вузлами. Події останнього часу наочно ілюструють економічну вигідність космічно-технологічного суверенітету РФ.

Технічні дані

Головний показник - маса, яку може вивести на орбіту ракета «Ангара». Технічні характеристики залежать від числа включених в його конструкцію універсальних модулів. У самого потужного варіанту носія (серії А-7, по числу УМ) при повній масі понад 1100 тонн корисне навантаження досягає 35 тонн. Це приблизно стільки ж, скільки міг підняти «Протон-М», стартуючи з Байконура. Середній клас представлений версією А-3, він може нести до 14,6 тонн, сам при цьому важить 481 тонну. І, нарешті, найлегша ракета-носій - «Ангара», характеристики якої відповідають не надто об`ємним і важким об`єктам, які найчастіше потрібно виводити в космос (3,8 тонни).

Крім гнучкості комплектації, є і ще одна важлива обставина, що підвищує конкурентоспроможність російської комерційної космонавтики. Модульний принцип побудови полегшує і здешевлює доставку носіїв на космодром. Ракети можна привозити навіть залізничним транспортом в розібраному вигляді.

Екологічні питання

Використання гептилу в якості палива для важких носіїв спільно з високотоксичними окислювачами створює небезпеку екологічного забруднення місцевості в разі аварії або інших позаштатних ситуацій. Основу кожного універсального ракетного модуля, з яких складається носій «Ангара», становить двигун РД-191, що працює на гасі РГ-1. Окислювачем служить зріджений кисень, що істотно підвищує безпеку системи і мінімізує згубні наслідки для навколишнього середовища. При цьому кожним універсальним модулем створюється тяга 212,6 тс.

Проектування

Концептуальний проект був затверджений Ю. Н. Коптєва, головою Росавиакосмоса, і схвалений Міністерством оборони, в компетенції якого входить діяльність КБ. Роботи йшли десять років, в результаті дослідний зразок пройшов випробування. У 2008 році відбулося вогняне тестування уніфікованого ракетного модуля на Хіммаш (ФКП «НДЦ РКП»). Потім, в 2009-му, пройшли так звані «холодні випробування» і стендова перевірка гідросистем, паливних агрегатів з використанням компонентів палива. Нарешті, в 2010 році пройшли комплексну перевірку всі вузли УРМ «Ангара». Ракета-носій була визнана працездатною. Витримали державні перевірки всі агрегати і системи. Тепер на черзі стояли льотні випробування.

Перша спроба пуску

Якими б точними не були розрахунки, і наскільки б успішно не проходили наземні та стендові випробування, головним доказом працездатності будь космічної техніки служить успішний пуск. Планувалося, що 27 червня 2014 з космодрому Плесецьк стартує «Ангара». Ракета-носій повинна була без виходу на орбіту підняти другу сходинку разом з макетом, що імітує корисне навантаження, по балістичній траєкторії подолати 5,7 тис. Км і впасти в заданому районі Камчатки (полігон Кура). Цього в той день не відбулося. Приблизно за півтори хвилини до старту автоматизована система контролю видала інформацію про несправність паливної системи, вираженої в падінні тиску в демпфері окислювача. Відлік передстартового часу був зупинений. Можливо, Президент Росії і засмутився через цього збою, але, по всій видимості, був радий тому, що розумна система не допустила набагато більшої біди.

Політ нормальний

Паливо злили, ракету зняли зі стартового столу і піддали ретельній перевірці всі системи на монтажно-випробувальному комплексі. Це зайняло більше часу, ніж очікувалося, тому старт перенесли ще раз. Нарешті, він відбувся, сталося це 9 липня. Політ пройшов у запланованому штатному режимі. На 43-й секунді 4-ї хвилини після старту відокремилася і впала в Печерському море перший ступінь. Другий ступінь запустила двигун ще через 2 секунди, він працював 8 хв. 11 сек. Скидання головного обтічника стався через 10 секунд після відділення першого ступеня. Загалом, все йшло чітко за заданою циклограмою. Весь політ до Камчатки зайняв 21 хвилину.

Майбутнє «Ангари»

На даний момент пусків було два, і обидва пройшли успішно. Під час другого на геостаціонарну орбіту був виведений двотонний макет, який потім підлягав затоплення в океані. В обох випадках модифікація застосовувалася найлегша, необхідності доставки в навколоземний простір 35 тонн поки немає, хоча характеристики ракети «Ангара» А-7 дозволяють це зробити.

Цілком можливо, що після подолання світової економічної кризи міжнародне співробітництво в космосі вийде на новий виток розвитку, з`являться нові МКС, або виникне ідея міжпланетних польотів. В останньому випадку найпотужніший носій стане тим транспортом, який доставить на орбіту величезний зореліт по частинах для збірки.

А поки ведуться роботи з сертифікації «Ангари» для пілотованих стартів.