Angara - die erste modulare Rakete der Welt

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Video: Angara - die erste modulare Rakete der Welt

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Anonim

1. November die Leitung des Staatlichen Forschungs- und Produktionszentrums, benannt nach V. I. Chrunitscheva berichtete, dass die neue schwere Trägerrakete Angara A5, die weltweit erste modular aufgebaute Rakete (als Designer gebildet), einer umfassenden Diagnose unterzogen wurde und vollständig startbereit vom Kosmodrom Plesetsk aus ist.

Angara - die erste modulare Rakete der Welt
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Die leichte Version von "Angara" - A1 (1 Modul, Tragfähigkeit 1,5 Tonnen) wurde im Juni dieses Jahres erfolgreich getestet, jetzt wird eine Rakete aus 5 Modulen mit einer Nutzlast von 25,8 Tonnen (Umlaufbahn 200 km) zum Start gehen Die nächsten Starts im Testzyklus sind geplant, um bereits A7 mit einer Traglast von 35 Tonnen und A7.2B mit 50 Tonnen auf den Markt zu bringen. Expertenmeinung: Wenn das Projekt innerhalb des genehmigten Zeitrahmens umgesetzt wird, werden erstens die Kosten erheblich gesenkt, das gesamte Raumfahrtprogramm von Roskosmos und des Verteidigungsministeriums vereinfacht und beschleunigt, und zweitens wird es in Zukunft in der Lage sein, die gesamten Weltraum- und Weltraummarkt, da die Kosten für die Lieferung einer Frachteinheit in eine der geforderten Umlaufbahnen nicht gleich hoch sein können.

Es wurde beschlossen, unmittelbar nach dem Zusammenbruch der UdSSR einen Ersatz für die schweren Trägerraketen der Proton-Familie zu finden. Ursprünglich war das Ziel eines - eine Trägerrakete vollständig aus russischen Komponenten zu bauen, ohne jegliche Zusammenarbeit, selbst mit den engsten Verbündeten in der GUS. Gleichzeitig sollte es auch nur von russischem Territorium aus starten - dem Kosmodrom Plessezk. Nikolai Moiseyev, Mitglied der militärisch-industriellen Kommission der Regierung der Russischen Föderation, bemerkte: „Das Ziel, das den Entwicklern für die heimische Raketen- und Raumfahrtindustrie gesetzt wurde, klang so: Russlands unabhängigen Zugang zum Weltraum zu ermöglichen.“. Das heißt, mit Hilfe dieser neuen Rakete "Angara" ist es notwendig, den Abzug von Raumfahrzeugen, die wir zuvor von Baikonur aus starten konnten, von unserem heimischen Kosmodrom Plesetsk sicherzustellen. Diese Aufgabe wurde von der Führung des Landes gestellt. Das heißt nicht, dass wir auf die weitere Nutzung des Kosmodroms Baikonur verzichten, es wird weiterhin nachgefragt, es wird weiterhin für zivile Zwecke genutzt. Aber ich muss sagen, dass es in Baikonur mittlerweile keine Soldaten mehr gibt, es ist vollständig unter zivile Gerichtsbarkeit übergegangen."

Gestützt auf den Beschluss des Wissenschaftlich-Technischen Rates der Militärischen Weltraumstreitkräfte vom 3. August 1992 zum Thema "Startfahrzeuge: Stand und Perspektiven ihrer Modernisierung und Entwicklung" und dem Erlass der Regierung der Russischen Föderation vom September 15, 1992, wurde ein Wettbewerb für den Entwurf und die Schaffung eines Weltraumraketenkomplexes (Weltraumraketenkomplex) der schweren Klasse ausgeschrieben. Der Wettbewerb wurde von RSC Energia im. Akademiemitglied S. P. Korolev, GKNPTs sie. MV Chrunitschew und SRC „KB im. Akademiker VP Makeev “, der mehrere Optionen für Trägerraketen zur Prüfung durch eine eigens gebildete interdepartementale Expertenkommission vorstellte. Im August 1994 wurde der Wettbewerb durch die von der S. MV Khrunichev, der zum Hauptentwickler des Komplexes ernannt wurde.

Die Weiterentwicklung des Projekts ist aufgrund der chronischen Unterfinanzierung der Branche in den 90er Jahren tatsächlich eingefroren. Die aktive Arbeit wurde erst 2001 wieder aufgenommen, als das erste russische Raumfahrtprogramm mit echten finanziellen Mitteln ins Leben gerufen wurde. Das neue Designteam schlug jedoch vor, die Aufgabe zu erweitern - nicht nur eine vollständig heimische Rakete und einen Startkomplex dafür zu entwerfen, wie es in der Aufgabe klang, sondern auch ihre taktischen und technischen Eigenschaften ernsthaft zu verbessern, d. Medien zu machen, die im boomenden Weltmarkt hart umkämpft sind. Obwohl "Angara" ursprünglich ausschließlich für militärische Zwecke gedacht war. Dazu mussten zunächst zwei grundlegende Probleme gelöst werden: das Design der Rakete leichter zu gestalten und das Investitionsvolumen zu reduzieren - sowohl beim Start als auch beim Betrieb.

Die Designer gingen einen einfachen Weg – indem sie die Technologie vereinheitlichten. Sie schlugen vor, eine in der Tragfähigkeitsklasse universelle Rakete in Form eines Designers herzustellen, der je nach Aufgabenstellung schnell zusammengebaut, ohne teure energieintensive Systeme transportiert und auf dem Startkomplex montiert werden kann eine Sache von Minuten. Gleichzeitig sollte es für alle Raketenkategorien der Familie nur einen Startkomplex geben, der normalerweise bis zu 40% der Investitionen verbraucht. Obwohl für jede Raketenklasse der Welt eine separat entworfene Startrampe verwendet wird. Und das spart bereits ca. 30 % des Gesamtbudgets für Entwicklung und Produktion und ca. 24 % – bei den Betriebskosten. „Tatsächlich erhalten wir in diesem Projekt durch die Schaffung von zwei Basismodulen die gesamte Palette von leichten, mittleren und schweren Raketen – Angara-1, Angara-3 und Angara-5. Immer für leichte, mittlere oder schwere Raketen - manchmal gibt es eine Trägerrakete für die leichte und mittlere Klasse, aber damit das gesamte Ladungsspektrum und die ganze Bandbreite an Projekten der leichten, mittleren und schweren Klasse von einer Trägerrakete aus gestartet wird - das ist nicht der Fall. Dies macht das Projekt in dem Sinne günstiger, dass nicht drei separate Starttische gebaut werden müssen “, sagte Moiseev.

Darüber hinaus kam die sich im Land schnell entwickelnde Verbundwerkstoffwissenschaft als nützlich - etwa 36% der Teile der Rakete bestanden aus Verbundwerkstoffen der dritten Generation, was den Gesamtanteil des Gesamtsystems um 12,3% reduzierte. Dieser Erfolg wiederum machte es möglich, über Umweltfreundlichkeit nachzudenken - die Rakete wurde mit sauberem Treibstoff betrieben - Kerosin, dessen Oxidationsmittel Sauerstoff ist. Bisher flogen alle Raketen der schweren Klasse nur mit giftigem Heptyl. Russland ist nach diesem Indikator nur eine Aufholjagd - heute gibt es bereits "saubere" Weltraumraketen auf der Welt - die europäische Ariane-5 und die amerikanische Falcon-9, die aber beim Start deutlich hinter Angara zurückliegen Kosten und Gesamtinvestitionskapazität. Darüber hinaus ist keiner von ihnen in der Lage, eine solche Masse an Fracht in den Weltraum zu heben. Die neueste Version von Falcon 9 v1.1 bringt 13,1 Tonnen in eine niedrige Referenzumlaufbahn (LEO) und 4,8 Tonnen in eine Geotransferbahn (GPO). Europäische Ariane-5 der neuesten Modifikation - maximal 6, 3 auf GPO. "Angara-5" wird im Dezember dieses Jahres 25,8 Tonnen pro 200 km (6, 6 bei GPO) heben, nachdem er im Frühjahr 2015 dem "Konstruktor" 2 weitere universelle Raketenmodule (URM) hinzugefügt hat, wird es liefern 35 Tonnen (12, 5 beim GPO, die Rakete wird bereits montiert) und wird einen Weltrekord aufstellen, und 2016 wird das Verteidigungsministerium sie mit 50 Tonnen (19 Tonnen beim GPO) starten.

Auch bei den Investitionen übertraf Angara alle Wettbewerber. Das amerikanische Unternehmen hat bereits mehr als 5,2 Mrd. Die Angara kostete den russischen Haushalt 96 Milliarden Rubel. selbst zum alten Kurs sind es 3,2 Milliarden Dollar. Der Mindestpreis für ein Kilogramm Nutzlast für Falcon beträgt 4 Tausend Dollar pro Kilogramm für LEO und 9,5 Tausend für GPO. Andere Weltraumprojekte sollten nicht einmal in Betracht gezogen werden, denn die europäische Rakete verliert gegen die amerikanische um 12%, worauf der Chef von SpaceX öffentlich stolz ist, und die chinesische "schwere" Rakete RN CZ-11 existiert bisher nur in Worten. Die Kosten für die Lieferung von 1 kg mit "Angara" betragen nur 2,4 Tausend Dollar an LEO und 4,6 Tausend an GPO. Experten gehen davon aus, dass sie spätestens in zehn Jahren – ab 2018, wenn die neue Trägerrakete in Serie geht, bis 2027 – mit einem darüber hinaus niedrigen Serviceaufwand der absolute Marktführer im Raumfahrzeugmarkt sein wird die Reichweite der Konkurrenten.

Noch wertvoller ist, dass der Designer "Angara" in Bezug auf Basistechnologien für seinen Einsatz in einer bemannten Version sorgt, was als Durchbrüche in der Weltkosmonautik bezeichnet werden kann. Bemannte Schiffe wurden schon immer als separate Projekte nach ganz anderen Standards konzipiert, die mit Lkw nicht kompatibel sind. Roskosmos plant, 2018 mit einem Team von Kosmonauten mit der praktischen Umsetzung von Raketenstarts zu beginnen. Im Vergleich zu Sojus, die diese Funktion in den letzten Jahrzehnten übernommen haben, werden die Kosten für die Beförderung und Rückführung von Personen zur ISS um 25-30% gesenkt. das sind etwa 10 Millionen Dollar für jeden „Walker“. 2019 soll Angara zum Mond fliegen und 2022 - zum Mars. Dies sind zwar noch keine genehmigten Pläne, sondern technische Perspektiven, die bereits im Projekt enthalten sind. „Bisher wurde es für Plesetsk wie ein Lastwagen vorbereitet, aber jetzt sind Anweisungen gegeben und die Frage wird ausgearbeitet, dass die Aufgabe eines bemannten Starts auch auf Vostochny gelöst wird. Denn dafür gibt es alles. Es gibt Verfahren im Zusammenhang mit der Notwendigkeit von Flugqualifikationen, die Verantwortung ist deutlich höher, daher gibt es Verfahren, durch die eine Rakete Flugqualifikationen für bemannte Starts erhält. Und das erste - es sollte in der Cargo-Version ausgeführt werden"

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