9 апреля должно произойти знаковое событие. С космодрома «Восточный» состоится старт тяжелой ракеты-носителя «Ангара-А5». В этой статье мы расскажем о непростой истории полетов этого детища российских конструкторов, перспективах и важности проекта.
Смотреть онлайн трансляцию пуска ракеты «Ангара-А5»
Официальное сообщество «Роскосмос» во Вконтакте начнет трансляцию пуска «Ангары-А5» 9 апреля в 11:00. Нажмите на кнопку «Воспроизвести» и включите звук, чтобы посмотреть трансляцию.
История ракет «Ангара»
Под названием «Ангара» скрывается целое семейство ракет. На данный момент в него входят две модификации:
- легкая двухступенчатая «Ангара-1.2»;
- тяжелая трехступенчатая «Ангара-А5».
Еще одна модификация «А5В» пока находится в стадии проектной разработки.
Работы по созданию этого космического ракетного комплекса (КРК) начались еще в 1995 году. Но из-за проблем с финансированием на протяжении длительного времени практически не сдвигались с мертвой точки.
В середине нулевых было решено возродить проект, и уже в 2014 году успешно прошел первый запуск ракеты «Ангара-А5». Правда тогда она поднялась в воздух только с муляжом полезной нагрузки.
Пока в активе «Ангары» 3 удачных пуска из 3, но все они были с космодрома Плесецк. Пора освоить Восточный, а следующая остановка уже будет орбита, потом Луна, а дальше — звезды.
При создании КРК использовались наработки из других космических проектов. В частности, «Энергия-Буран». В качестве заказчика комплекса выступает Министерство обороны России и Госкорпорация «Роскосмос». Головным предприятием, ответственным за разработку, стал ГКНПЦ имени Хруничева.
При этом важно отметить, что над проектом работает сразу несколько предприятий из разных городов. Одни только ракетные двигатели производятся в Королеве, Воронеже и Химках.
Технические характеристики
«Ангара-А5» способна выводить на орбиту различные грузы. Это могут быть спутники и другое оборудование. Вот основные технические характеристики
- стартовая масса: 773 т;
- грузоподъемность: до 24,5 т;
- количество ступеней: 3;
- длина: 55,4 м;
- топливо: кислород-керосин;
- импульс: 311,5/337,4 с;
- тяга: 1922 кН (196 тс).
В конструкции пять универсальных ракетных модуля (УРМ-1). Они оснащаются двигателями РД-191. Один располагается на второй ступени и четыре — на первой.
Работает ракета на кислородно-керосиновом топливе, которое считается наиболее экологически-безопасным.
По словам главного конструктора НПО «Энергомаш» Петра Левочкина, многоразовый блок ракеты можно будет использовать десять раз. Он разработан таким образом, чтобы центральный двигатель в нем включался до трех раз за один полет. В конструкции будет предусмотрено четыре опоры, которые перед приземлением будут выдвигаться для обеспечения мягкой посадки.
Ракета может использоваться для тяжелого космического оборудования. Оно может быть доставлено на геостационарную орбиту. Это открывает возможности по запуску различных спутников — для нужд связи, метеорологии и обороны.
Потенциально КРК сможет стать частью российской лунной программы. По подсчетам специалистов, чтобы реализовать это, потребуется провести не менее 37 запусков за пять лет. Ранее Дмитрий Рогозин заявлял, что «Ангара» сможет доставлять на Луну и людей во время запуска пилотируемой миссии.
Почему запуск новой «Ангары» так важен
У тех, кто давно следит за проектом, может возникнуть резонный вопрос — почему ажиотаж со стартом ракеты-носителя поднялся именно сейчас и пуск так широко освещается в СМИ? Действительно, взлет будет не первым. Ранее «Ангара-А5» уже успела оторваться от земли три раза.
Два запуска из трех прошли успешно. Во время третьего случился форс-мажор из-за разгонного блока. Его работа не позволила вывести макет полезной нагрузки на геостационарную орбиту.
Все предыдущие запуски проходили с космодрома Плесецк. Готовящийся же пуск должен состояться уже с Восточного.
Аналоги ракеты «Ангара»
Специально для Hi-Tech Mail.ru об аналогах «Анагры-А5» рассказал Александр Баулин, главный редактор медиа Pro Космос.
В первую очередь, «Ангара А5» заменяет ракету «Протон-М». «Ангара А5» использует нетоксичное топливо, у нее чуть большая грузоподъемность, а собирают ее из универсальных ракетных модулей — как LEGO. Это должно снизить себестоимость запуска при серийном производстве.
Главное преимущество «Ангары» — возможность дальнейшей модернизации, смена топлива третьей ступени, увеличение грузоподъемности, создание пилотируемой версии.
С Falcon 9 — основной ракетой компании SpaceX Илона Маска, — у «Ангары» примерно паритетные показатели. Однако «Ангара» пока не имеет возвращаемых модулей.
Интересно будет сравнить с японской «H3», когда та пройдет испытания и начнет летать. А также с американской Vulcan. Их показатели примерно одинаковые, но японская и американская ракеты имеют по 1−2 пуска и не все успешные, им еще надо научиться летать.
Для космической индустрии запуск 20−30 тонн на низкую околоземную орбиту — стандартная нагрузка, под которую делают спутники. И главный показатель даже не экономичность, а надежность, потому что любой спутник гораздо дороже ракеты. По этому показателю «Ангара» и будет соревноваться с конкурентами,
Сравнение «Ангары» и «Протона»
О необходимости создания нового поколения тяжелых ракет, способных стать эффективными «грузовозами», говорили еще во времена СССР. Тогда хорошо понимали недостатки основной системы повышенной грузоподъемности — «Протон».
На данный момент это единственная ракета-носитель в России, способная доставить на орбиту свыше 20 т полезной нагрузки за один запуск. И тут нужно учитывать, что первый «Протон» взлетел еще в 1965 году, и сегодня по многим параметрам считается устаревшим.
Недостатки «Протона» напрямую связаны с преимуществами и особенностями «Ангары», о которых мы еще расскажем далее.
Недостатки «Протона»
У советской ракеты-носителя есть сразу несколько важных недостатков.
- Токсичное топливо. Применяется топливная пара, включающая несимметричный диметилгидразин и тетраоксид азота. Это мощные отравляющие вещества, канцерогены. Потому, когда первая ступень с остатками горючего падает после запуска, это создает угрозы и для окружающей среды, и для человека. По легенде против использования гептила когда-то высказывался даже Королев.
- Нежелательна отправка пилотируемой миссии. Ее запуск на «Протоне» недоступен из-за все того же токсичного топлива. Оно может поставить под угрозу жизни космонавтов.
- Проблема с расположением площадки. «Протон» можно запустить только с Байконура в Казахстане. При этом из четырех площадок для этого полноценно функционируют только три. В нынешних геополитических условиях полагаться на третьи страны в вопросах сохранения доступности космоса просто опасно.
Александр Баулин подтверждает: «Байконур расположен на территории другого государства. А с Плесецка законы физики делают невыгодными запуски космических аппаратов на экваториальную орбиту и на орбиты с таким наклонением как у МКС, а также к другим планетам и спутникам — Луна, Марс.»
«Ангара-А5», в отличие от «Протона-М», использует керосин и кислород в качестве топлива. Это безопасные вещества, тогда как гептил и амил в Протоне ядовитые и канцерогенные — в местах падения ступеней приходится проводить обеззараживание, могут пострадать флора, фауна и даже люди.
Преимущества «Ангары»
У этой ракеты-носителя есть сразу несколько важных достоинств.
- Модульность. Ракета собирается из универсальных модулей словно из конструктора. В перспективе это позволит готовить ракеты, показатель грузоподъемности которых будет оптимальным для нужд конкретной миссии.
- Меньший вред для окружающей среды. На смену горючему на основе гептила приходит топливо из кислорода и керосина. Да, нельзя сказать, что оно полностью безопасно для экологии, но вред для природы и человека сильно меньше, чем в случае с «Протоном».
- Запуск с российского космодрома. Специально для этой цели «Ростех» уже установил на Восточном стартовый комплекс. Наладив успешные запуски, России больше не придется полагаться на Казахстан и другие страны в вопросах пуска ракет.
- Использование полностью российских компонентов. Это отдельно подчеркивается «Роскосмосом» в числе достоинств ракеты.
Пример с российскими компонентами показателен. «Ангара» дает работу множеству производственных предприятий. При этом, даже когда работа над программой буксовала, она была важна для сохранения кадров и конструкторского потенциала.
Можно сказать, что работа над новым КРК во многом помогла отечественной космонавтике пережить смутные времена, недостаток финансирования и общую неопределенность после распада СССР.
Главные причины следить за грядущим запуском
На встрече с Президентом РФ Владимиром Путиным глава «Роскосмоса» Юрий Борисов отметил высокую значимость грядущего запуска. Но почему за стартом стоит следить? Для этого есть несколько причин:
- Запуск будет проводиться с космодрома Восточный. Ранее все пуски осуществлялись с Плесецка. Это будет важный тест новой российской площадки, который позволит собрать много полезной информации о влиянии местности на взлет «Ангары» именно отсюда.
- Последний запуск ракеты этого типа происходил в 2021 году. Такой разрыв между стартами всегда прибавляет волнения.
- Пуск станет проверкой построенного стартового комплекса. За его возведение отвечало монтажно-техническое управление «Альтаир». Размеры комплекса впечатляют — в нем установлено более полутора тысяч разных типов оборудования. Для питания был подведен 1 млн метров кабеля. Сложность представляло и создание металлоконструкций. Качество выполненных работ во многом повлияет на успешность запуска.
Запуски с Восточного обеспечит независимость и безопасность российской науки и космонавтики — мы сможем всегда отправлять корабли и зонды со своей территории.
Использование тяжелых ракет — это один из факторов принадлежности страны к космическим державам. Такие носители есть у США и России, а развитие проекта «Ангара» поможет сделать новый шаг к будущей лунной миссии, в перспективе отказаться от «Протона» и укрепить технологический суверенитет страны.
Что думают эксперты
Эксперты отмечают высокую важность проекта для отечественного освоения космоса. Так, инженер-конструктор космических аппаратов, историк космонавтики, авиации, подводного флота и военной техники Сергей Александров в комментарии для «АиФ» назвал «Ангару» «вершиной существующих технологий российской космонавтики». Он подчеркнул, что проект собрал результаты развития промышленных технологий за прошедшие 30 лет.
«При ее строительстве используется множество невидимых простым глазом улучшений. Например, наш отечественный секрет — фрикционная сварка (сварка трением с перемешиванием), которая существенно увеличивает грузоподъемность. За счет сильного трения при сварке металл, из которого состоит ракета, становится похожим на пластилин», — отмечает Александров.
Разработчики при этом отмечают, что у них получилось без потери прочности уменьшить толщину свариваемых кромок. Это крайне важно в космосе, где в расчет идет каждый грамм, ведь это помогает увеличить полезную нагрузку.
Согласен с мнением Александрова и специалист по ракетным двигателям и ракетам-носителям Игорь Афанасьев. Он отмечает важность разработки семейства модульных ракет, которые строятся из отдельных блоков. По словам специалиста, возможности «Ангары» превышают то, на что способны «Протон» и «Зенит», особенно по части разгонных блоков и двигателей.
Афанасьев положительно оценивает отказ от топлива на гептиле. Он отмечает, что применение керосина в качестве топлива и кислорода как окислителя помогает получить существенно меньшие показатели токсичности.
Что будет дальше?
Даже при подготовке запуска «Ангары-А5» в «Роскосмосе» уже строят планы на будущее. В частности, на стадии проектной проработки находится новая модификация «А5В». Масса этой ракеты-титана составит 815 т. Она будет стартовать с Восточного и использовать разгонные блоки КВТК.
По замыслам конструкторов, важной особенностью ракеты станет значительное увеличение полезной нагрузки — до 37,5 т (у «А5», напомним, 24,5 т). В качестве топлива также будет применяться кислород-керосин. А в третьей ступени— кислород и водород, дающие существенно больший удельный импульс.
Вне зависимости от того, как пройдет запуск 9 апреля, это событие будет важным, потому что даст конструкторам много полезной информации и в очередной раз покажет статус России как космической державы.