АНГАРА - ракета-носитель
В 1993 г. Министерством обороны РФ и Российским космическим агентством был объявлен конкурс на разработку нового ракетно-космического носителя «Ангара». В этом конкурсе наряду с ГКНГ1Ц им. М. В. Хруничева приняли участие РКК «Энергия» и ГРЦ «КБ им. В. П. Макеева». В результате к дальнейшей разработке был рекомендован проект ГКНПЦ, основанный на многолетних проектно-изыскательских работах по ракетам-носителям, их созданию и эксплуатации с учетом прогнозируемых требований и реальных производственных возможностей их выполнения. В середине 90-х годов Президент РФ подписал указ «О создании космического ракетного комплекса «Ангара», которым поручалось создание ракетного космического комплекса «Ангара» с обеспечением начала летных испытаний в 1995 г. с космодрома Плесецк.
Видео ракеты-носителя "Ангара"
Государственными заказчиками были определены МО РФ и РКА (теперь Росавиакосмос), головным разработчиком ГКНПЦ им. М. В. Хруничева. Создание комплекса объявлялось задачей особой государственной важности.
В ходе дальнейших исследований в 1996-1997 гг. концепция PH «Ангара» была развита и уточнена. С учетом складывающейся в стране ситуации Космический центр им. М. В. Хруничева предложил стратегию поэтапного создания ракеты-носителя тяжелого класса с использованием в ее составе универсального ракетного модуля. В этой новой концепции сохранены все ключевые идеи первоначального варианта «Ангары» и развиты новые перспективные возможности.
Теперь система ракет-носителей «Ангара» стала охватывать носители от легкого класса с грузоподъемностью на низких опорных орбитах 2-3,7 т до тяжелого с грузоподъемностью до 24,5 т, а впоследствии и до 28,5 т.
В основу семейства носителей «Ангара» положен универсальный ракетный модуль (УРМ). В его состав входит блок баков окислителя, горючего и двигатель РД-191. Модуль выполнен по схеме «моноблок» с несущими баками. Однокамерный двигатель РД-191, создаваемый в НПО «Энергомаш», работает на компонентах керосин/жидкий кислород. Этот двигатель является вариантом четырехкамерных двигателей РД-170 и РД-171, устанавливавшихся на первых ступенях PH «Энергия» и PH «Зенит-2» соответственно, и двухкамерного двигателя РД-180, созданного для PH «Атлас». Его тяга у земли 1923 кН, в пустоте - 2086 кН, удельный импульс тяги на Земле - 3048 Н*с/кг, в пустоте -3306 Н*с/кг. Для обеспечения управления ракетой-носителем в полете двигатель закрепляется в карданном подвесе.
Масса заправки одного универсального ракетного модуля до 127 т, сухая масса - 8,0 т. Длина УРМ составляет 23 м, диаметр - 2,9 м. Эти размеры были выбраны, исходя из имеющейся на Ракетно-космическом заводе технологической оснастки.
Один такой универсальный ракетный модуль является первой ступенью двух типов носителей легкого класса, создаваемых в рамках программы «Ангара». В качестве вторых ступеней на этих двух вариантах PH, условно именуемых «Ангара-1.1» и «Ангара-1.2», используется, соответственно, центральная часть разгонного блока «Бриз-М» и ракетный блок на базе блока «И», создаваемого для ракеты-носителя «Союз-2».
Носитель среднего класса будет образован с помощью добавления двух универсальных модулей (в качестве первой ступени) к ракете-носителю легкого класса «Ангара-1.2».
Носитель тяжелого класса «Ангара-5А» имеет первую ступень, образованную из пяти блоков на основе универсального ракетного модуля. Пять двигателей первой ступени запускаются при старте ракеты одновременно, но впоследствии двигатель центрального блока дросселируется до 30% тяги и к моменту опорожнения боковых модулей сохраняет достаточные запасы топлива для продолжения полета.
Опорожнившиеся боковые модули сбрасываются, а центральный модуль переводится на режим полной тяги.
Использование в составе ракет-носителей универсальных ракетных модулей и широкая унификация элементов с другими PH позволит резко сократить затраты на изготовление и эксплуатацию носителей семейства «Ангара» с высокими летно-техническими характеристиками, которые обеспечат необходимую конкурентноспособность на мировом рынке средств выведения.
Размерность и характеристики универсального ракетного модуля позволяют рассматривать возможность его применения в составе других средств выведения, в частности в составе PH «Союз-2».
В качестве второй ступени рассматривается либо ступень на компонентах кислород-керосин, аналогичная применяемой на носителе «Ангара-1.2», но с увеличенным запасом компонентов топлива, либо универсальный кислородно-водородный блок («УКВБ»), характеристики которого сохраняются такими же, как «УКВБ» для носителя «Протон-М2».
В зависимости от конкретных задач на носителях «Ангара» среднего и тяжелого классов предусмотрено использование дополнительных ступеней:
- кислородно-водородного разгонного блока («КВРБ»);
- разгонного блока от PH «Протон-М» - «Бриз-М».
Полезная нагрузка размещается под крупногабаритным головным обтекателем с диаметром 4,35-5,1 м.
Запуски всех типов PH семейства «Ангара» планируются с космодрома Плесецк с максимальным использованием существующих там сооружений технического и стартового комплексов. Головным разработчиком наземных комплексов является КБТМ (генеральный директор и Генеральный конструктор Г. П. Бирюков).
КИСЛОРОДНО-ВОДОРОДНЫЙ РАЗГОННЫЙ БЛОК «КВРБ»
Представляет собой одноступенчатый ускоритель, предназначенный для запусков различных космических аппаратов. Конструкция «КВРБ» позволяет выполнять многочасовой полет в условиях космического пространства и осуществлять многократное включение маршевого двигателя в процессе полета.
Конструкция и характеристики «КВРБ» позволяют использовать его совместно не только с PH «Протон-М», но и с целым рядом существующих и перспективных PH среднего и тяжелого классов «Ангара», «Зенит» и др. Это позволит заметно увеличить энергетические возможности этих носителей по выведению тяжелых полезных нагрузок на высокие энергетические орбиты.
Основные характеристики РБ «КВРБ»
Сухая масса, кг 3650
Масса заправляемых компонентов, кг 18200
Стартовая масса, кг до 22000
На блоке «КВРБ» установлен двигатель КВД1МЗ тягой в пустоте 103 кН и удельным импульсом тяги в пустоте 4611 Н*с/кг. Разработан в КБ химического машиностроения имени А. М. Исаева.
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КИСЛОРОДНО-ВОДОРОДНЫЙ БЛОК «УКВБ»
Представляет собой ступень ракеты-носителя, оснащенную четырьмя двигателями типа КВД1МЗ, но с однократным запуском в полете. Длительность функционирования «УКВБ» в самостоятельном полете составляет приблизительно 12 мин.
«УКВБ», как и «КВРБ», спроектированы таким образом, чтобы с минимальными доработками могли быть использованы как в составе носителя «Протон-М», так и в «Ангаре» сверхтяжелого класса.
Основные характеристики блока «УКВБ»
Сухая масса, кг 7350
Масса заправляемых компонентов, кг 44000
Стартовая масса, кг до 51500
