Eine der wichtigsten Novembernachrichten für die heimische Kosmonautik war der von Roscosmos gekündigte Vertrag über die Produktion von Angara-1.2-Raketen, die Kommunikationssatelliten des Gonets-Systems ins All bringen sollten. Das Unternehmen hat beschlossen, dass die Sojus-2-Trägerrakete die Satelliten in die Umlaufbahn bringen wird. Gleichzeitig wurde der Start der Serienproduktion von Angara-Raketen erneut verschoben, nun soll deren Produktion in Omsk an den Standorten des Produktionsverbundes Polyot im Jahr 2023 beginnen.
Rakete "Angara". 25 Jahre - kein Fortschritt
Der Vertrag über den Bau von Angara-Raketen im Wert von mehr als zwei Milliarden Rubel, der am 25. Juli 2019 zwischen dem Chrunitschew-Zentrum und Roskosmos unterzeichnet wurde, wurde am 30. Oktober gekündigt, was in gewisser Weise zu einer echten Sensation wurde. Zuvor hatte der russische staatliche Raumfahrtkonzern gehofft, die Kommunikationssatelliten Gonets-M ins All zu bringen, die Starts sollten 2021 mit der Trägerrakete Angara-1.2 erfolgen. Jetzt sagt Roskosmos, dass die Starts unter Beteiligung der Sojus-2-Trägerrakete durchgeführt werden. Diese Rakete ist vollständig für den Start der Kommunikationssatelliten Gonets angepasst, sodass es bei ihrem Start in den Weltraum keine Probleme geben sollte.
Wie RIA Novosti unter Bezugnahme auf Oleg Khimochko, den ersten stellvertretenden Generaldirektor des Satellitensystems Gonets, berichtet, hat das Unternehmen derzeit 9 Gonets-Kommunikationssatelliten im Lager, von denen drei voraussichtlich Ende dieses Jahres ins All starten sollen die Rakete "Rokot". Die verbleibenden sechs Kommunikationssatelliten werden mit für ihren Start angepassten Sojus-2-Trägerraketen in die Umlaufbahn gebracht. Gleichzeitig ist bis zum Schluss nicht bekannt, dass die Launches 2020 oder 2021 erfolgen werden.
Experten sagen, einer der Gründe für die Weigerung von Roscosmos aus Angara, diese Starts durchzuführen, sei die chronische Verzögerung des Zeitplans für die Freigabe einer neuen Raketenfamilie in Omsk in den Einrichtungen der Polyot NPO. Der offizielle Grund für die Ablehnung des zuvor geschlossenen Vertrages wurde bei Roskosmos nicht genannt, aber sie bestätigten, dass sie weiterhin an der Produktion einer neuen russischen Rakete interessiert sind, deren Entwicklung seit fast einem Jahr mit unterschiedlicher Intensität voranschreitet ein Vierteljahrhundert. Nach den Plänen des Staatskonzerns bleibt die Stationierung der Serienproduktion von universellen Raketenmodulen "Angara" in Omsk eine vorrangige Aufgabe. Laut einer Pressemitteilung von Roscosmos soll die schwere Version der Angara-Rakete im Jahr 2024 die Trägerrakete Proton-M ersetzen.
Diese Nachricht gibt erneut Anlass zur Sorge um das russische Projekt einer modularen Rakete mit neuen Sauerstoff-Kerosin-Triebwerken. Die Arbeit an der Angara-Raketenfamilie, die Fracht von 2 bis 37,5 Tonnen in den Weltraum schleudern kann, begann 1995 in Russland. Seitdem sind fast 25 Jahre vergangen, die Projektkosten für all diese Zeit könnten drei Milliarden Dollar erreichen. Die Schätzungen der Projektkosten variieren, sind aber auch aufgrund der langen Entwicklungszeit nur schwer adäquat zu kalkulieren. Infolgedessen flog die Rakete, die lange als "Hoffnung der nationalen Kosmonautik" bezeichnet wurde, nur zweimal. Der erste Start der neuen Rakete erfolgte am 9. Juli 2014 (Angara-1.2PP - der erste Start). Es ist bemerkenswert, dass dies ein suborbitaler Testflug einer leichten Version der Rakete war. Der Flug verlief normal, die Rakete legte 5700 km zurück und erreichte das Kura-Trainingsgelände in Kamtschatka. Der zweite und zu diesem Zeitpunkt letzte Flug der Angara fand am 23. Dezember 2014 ebenfalls im Normalbetrieb statt. Eine schwere Rakete "Angara-5" startete eine simulierte Nutzlast mit einem Gewicht von etwas mehr als zwei Tonnen in eine geostationäre Umlaufbahn mit einer Höhe von 35,8 Tausend Kilometern.
Hier enden alle Erfolge der neuen russischen modularen Rakete. Zum Vergleich: Die Entwicklungskosten von Angaras direktem Konkurrenten zu diesem Zeitpunkt - der amerikanischen Trägerrakete Falcon 9, hergestellt von der privaten Firma SpaceX - kosteten Elon Musk etwa 850 Millionen US-Dollar. Davon waren nach 2014 von SpaceX veröffentlichten Daten 450 Millionen US-Dollar Eigenmittel des Unternehmens, weitere 396 Millionen US-Dollar wurden von der NASA für das Projekt finanziert. Eine interessante Schätzung ist die Schätzung der NASA von 2010, wonach die Entwicklung einer solchen Rakete im Rahmen eines Regierungsauftrags den amerikanischen Steuerzahler 3,97 Milliarden Dollar kosten würde.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Trägerrakete Falcon 9, die sowohl in einmaligen als auch in teilweise wiederverwendbaren Versionen hergestellt wird, Roskosmos heute aktiv aus dem Markt für kommerzielle Weltraumstarts verdrängt. Seit 2010 wurden bereits 74 Starts durchgeführt, nur im unvollständigen Jahr 2019 wurden 8 erfolgreiche Raketenstarts durchgeführt, von denen 7 Starts von einer erfolgreichen Landung der ersten Stufe begleitet wurden; beim letzten Start war die Landung der Bühne nicht durchgeführt. Bis Ende 2019 soll die Trägerrakete Falcon 9 weitere fünfmal ins All fliegen.
Probleme mit Angara-Raketen
Experten sagen, dass eines der Hauptprobleme der Angara-Trägerrakete ihre Veralterung ist, die jedes Jahr zunimmt. Betroffen von der langen Entwicklungsphase, die seit Mitte der 1990er Jahre andauert, als die Raketenindustrie mit chronischer Unterfinanzierung der Arbeit konfrontiert war. In dieser Zeit ging das gestalterische und technische Denken sehr weit voran, was am Beispiel der Falcon 9-Rakete, die eine reversible erste Stufe erhielt, perfekt demonstriert wird.
Der Kolumnist der Zeitung "Vzglyad" Alexander Galkin hält die "Angara"-Rakete bereits für "moralisch veraltet", weshalb es keinen Sinn macht, sie weiter zu modernisieren. Seiner Meinung nach hätte das Projekt vor 10 Jahren aufgegeben werden sollen. Und die beste Lösung wäre, sich auf die Entwicklung und Produktion einer Rakete einer ähnlichen Klasse "Sojus-5" zu konzentrieren. Galkin wies besonders auf den Mangel an nachvollziehbaren internen Aufgaben für die neue russische Rakete hin. Tatsächlich ist sein Hauptkunde das Verteidigungsministerium der RF, das seinen gesamten Raumbedarf mit leichteren Raketen wie der Sojus decken kann. Für die Last, die die schwere Version der Angara in die Umlaufbahn bringen kann, gibt es in Russland einfach keine Aufgaben.
Mangels Aufgaben im Inland wäre anzunehmen, dass die Rakete ausländische Käufer interessieren könnte. Aber hier treten zwei Probleme gleichzeitig auf – das erste ist Unsicherheit und Unsicherheit. In 25 Jahren Entwicklung flog die Rakete nur zweimal, niemand ist bereit, für ein Schwein im Sack zu bezahlen, ohne Statistiken über Angriffe und Vertrauen in das Verhalten der neuen Rakete zu haben. Niemand ist bereit, den Start eines milliardenschweren Raumfahrzeugs zu riskieren. Das zweite Problem sind die hohen Herstellungskosten einer Rakete, die so bleiben werden, ohne die Herstellbarkeit der Produktion und den Einsatz der Serienproduktion auf dem Niveau von 6-7 Raketen pro Jahr zu verbessern.
Es ist bekannt, dass die Angara-Trägerrakete als Ersatz für die Proton-M-Rakete gilt, was durch die neueste Pressemitteilung von Roscosmos bestätigt wird. Gleichzeitig bleiben die Kosten für die Rakete sehr hoch. Yuri Koptev, der Vorsitzende des wissenschaftlich-technischen Rates von Roskosmos, stellte am 15. April 2018 in einem Interview mit russischen Medien fest, dass die Kosten der ersten Angara-A5-Rakete 3,4 Milliarden Rubel betragen haben Kosten für zwei Proton-M-Raketen. …Nach den Plänen des Unternehmens werden eine Reihe von Maßnahmen zur Verringerung der Arbeitsintensität der Raketenproduktion und die Möglichkeit, 6-7 Starts pro Jahr durchzuführen, dazu beitragen, die Kosten der Rakete um etwa das 1,5- bis 2-fache zu senken, und bis 2025 werden die Die Kosten für den Start der Proton-M- und Angara-Raketen -A5 müssen sich ausgleichen und belaufen sich auf etwa 55 bis 58 Millionen US-Dollar. Auf jeden Fall können die Kosten der Rakete nur mit einer Erhöhung des Produktionsvolumens gesenkt werden, aber in Omsk war es bisher nicht möglich, auch nur die Produktion einer leichten Version der Trägerrakete zu veranlassen.
Methantreibstoff und reversible Stufen
Die Rettung für die russische Raumfahrtindustrie könnte eine neue technische Ebene erreichen. Laut den Aussagen von Dmitry Rogozin (die Leser können selbst entscheiden, wie sehr sie den Aussagen von Rogozin vertrauen) arbeitet Roskosmos aktiv an zwei neuen Konzepten für das Unternehmen: einem speziellen System zur Rückführung von Startstufen zur Erde und einem neuen Raketentriebwerk mit Methantreibstoff. Beide Technologien versprechen durchaus handfeste Vorteile, die Frage ist nur, ob und wann solche Projekte umgesetzt werden können.
Das Krylo-SV-Projekt, das eine Weiterentwicklung und Überarbeitung des Baikal-Projekts darstellt, das 2001 auf der Flugschau von Le Bourget debütierte, gilt in Russland als Rückkehrphase. Im Jahr 2018 sagte der Advanced Research Fund, dass in unserem Land innerhalb von vier Jahren ein Unterschalltechnologie-Demonstrator im Rahmen des Projekts Krylo-SV-Trägerrakete zur Wiederherstellung der Bühne geschaffen werden wird. An dem Projekt arbeiten die Spezialisten von JSC "EMZ benannt nach V. M. Myasishchev". Flugtests der Unterschallversion des Geräts könnten bereits 2020 beginnen. Ein Flugzeug mit einer Länge von 6 Metern und einem Durchmesser von 0,8 Metern wird in Zukunft mit Hyperschallgeschwindigkeit fliegen können - bis zu Mach 6. Die stimmhaften Abmessungen eignen sich für den Einsatz des Wiedereintrittsboosters zusammen mit ultraleichten Raketen. In Zukunft wird Krylo-SV in der Lage sein, Variationen der Angara 1.1-Rakete wiederverwendbar zu machen, aber für die mittlere und schwere Version wird es notwendig sein, eine neue Einheit mit viel größerer Größe und Masse zu schaffen. Im Gegensatz zur amerikanischen Mehrweg-Erststufe der Firma SpaceX wird das russische Projekt des Mehrweg-Startstufenbeschleunigers "wie ein Flugzeug" auf Flugplätzen landen können.
Gleichzeitig dreht sich das Projekt vorerst um einen Mehrweg-Booster für Ultraleicht-Raketen. Daher betrachten Experten die Aussage von Dmitri Rogosin zur Entwicklung von reversiblen Stufen für neue russische Raketen mit einiger Skepsis. Es besteht kein Zweifel, dass solche Geräte in Russland hergestellt werden können, dafür gibt es bereits eine Grundlage. Allein der Prozess der Schaffung einer reversiblen Stufe für Trägerraketen einer schweren Klasse, der gleichen Angara-A5-Rakete, muss jedoch, wenn es noch möglich ist, in die Massenproduktion zu gehen, einen langen Entwicklungsweg bis zur Produktreife zurücklegen zum Prüfen.
Das zweite bahnbrechende Projekt für die Raumfahrt heißt ein mit Methan betriebener Motor. Insgesamt wurden in der Angara-Trägerrakete bereits einige sehr wichtige und bahnbrechende Ideen für die 1990er Jahre gelegt: ein universeller modularer Aufbau und der Einsatz eines Sauerstoff-Kerosin-Triebwerks. Der Übergang zu solchen Motoren bewahrte die russische Kosmonautik davor, extrem schädlichen und gefährlichen Treibstoff zu verwenden - Heptyl- und Amyloxidationsmittel, die bei Proton-Raketen verwendet werden. Die Verwendung eines solchen Kraftstoffs erfordert kostspielige Arbeiten, um die Drop-Zones nach Notstarts zu deaktivieren. In Anbetracht der Tatsache, dass die Raketen vom Kosmodrom Baikonur aus gestartet werden, das auf dem Territorium Kasachstans verblieb, verursacht dies einige Probleme. Der Absturz der Proton-M-Rakete im Jahr 2007, 40 Kilometer von der Stadt Zhezkazgan entfernt, führte zu einem schweren Skandal und zur Zahlung von Entschädigungen aus Russland.
In dieser Hinsicht erscheint der Übergang zu neuen Kraftstoffarten gerechtfertigt. Aber jetzt stehen Sauerstoff-Kerosin-Motoren nicht mehr im Vordergrund des technischen Denkens. Ein anderes Paar ist von größerem Interesse: Methan - Sauerstoff. Ein solcher Kraftstoff ist sicherer, umweltfreundlicher und vor allem ermöglicht es Ihnen, einen größeren spezifischen Impuls zu erhalten - etwa 380 Sekunden (Heptyl-Amyl lieferte einen Impuls von bis zu 330 Sekunden, Kerosin und Sauerstoff - bis zu 350 Sekunden). In Russland wird seit 1997 am Methantriebwerk gearbeitet, die Rede ist vom Raketentriebwerk RD-0162. Wenn die Arbeiten zur Schaffung eines Methan-Raketentriebwerks erfolgreich abgeschlossen werden können, kann dies auch der Entwicklung des Angara-Raketenprojekts und anderer heimischer Raketensysteme einen ernsthaften Impuls geben.
