«Ангара-А5»: ключ на старт

15.11.2014 23:19

3 576

Работа особой государственной важности

Именно так было записано в Указе Президента РФ от 6 января 1995 года «О разработке КРК «Ангара». Но работы над перспективным космическим ракетным комплексом (КРК) на самом деле начались раньше, когда осознали, что страна должна иметь возможность запускать в космос все типы космических аппаратов, как существующие, так и перспективные со своей территории. Так же, как иметь и все необходимые для этого классы ракет-носителей.

И время уже показало правильность такого решения. Ненадежным космическим партнером стала Украина и США. Да и Казахстан, который входит не только в СНГ, но и в Таможенный союз, и в Единое экономическое пространство, уже несколько раз блокировал запуск российских космических аппаратов с территории космодрома Байконур.

История «Ангары» начинается в 1992 году, одном из самых «лихих», во всех отношениях. Время слабой власти и высокой инфляции. Но, в Военно-космических силах на научно-техническом совете, который прошел 3 августа принимается очень серьезное и выверенное решение, касающееся состояния и модернизации средств выведения.

Именно под влиянием военных, трезво оценивших обстановку в стране и перспективы выживания Российской Федерации в условиях полнейшего развала и хаоса, научная элита страны, полностью разделяя их выводы, инициирует конкурс на проектирование и создание КРК нового поколения.

И такой конкурс совместно объявляют Министерство обороны и Российское космическое агентство. Свои проекты представляют РКК «Энергия», ГРЦ КБМаш им. Макеева, ЦСКБ «Прогресс» и ГКНПЦ им. Хруничева. В августе 1994 года становится известным победитель – это Центр им. Хруничева. А через несколько месяцев Президент РФ Борис Ельцин подписал уже упомянутый в начале статьи указ.

20 лет спустя

10 ноября 2014 года пресс-службой ГКНПЦ им. Хруниева сообщила: «В понедельник на Государственном испытательном космодроме Плесецк (Архангельская обл.) в соответствии с технологическим графиком проведения работ состоялся первый вывоз ракеты-носителя (РН) тяжелого класса «Ангара А5» из монтажно-испытательного корпуса технического комплекса площадки №41 на универсальный стартовый комплекс (УСК) площадки №35 космического ракетного комплекса (КРК) «Ангара».

Запуск ракеты-носителя «Ангара А5» планируется осуществить в конце декабря 2014 года. А первое испытание ракеты в ее легкой модификации «Ангара 1.2ПП» прошло успешно летом этого года. Пуск, правда, несколько раз переносили. Изначально он был запланирован на 27 июня, но из-за падения давления в шаробаллоне наддува демпфера окислителя первой ступени за 1 минуту 19 секунд до отрыва ракеты от стартового стола (ракетчики говорят «контакт подъема» (КП)) автоматизированная система управления пуском (АСУП) остановила обратный отсчет времени. Такая работа АСУП показала правильность выбранного технического решения. Автоматика надежно контролировала работу всех систем ракеты-носителя на старте.

Президент России Владимир Путин, который в режиме реального времени наблюдал за пуском по видеотрансляции, дал указание разработчикам и испытателям в кратчайшие сроки разобраться с отказом, и осуществить пуск. Ракету сняли со стартового стола по решению Госкомиссии и отправили в монтажно-испытательный комплекс (МИК) для выявления и устранения причин нештатной ситуации, которая возникла во время подготовки к пуску. Уже 9 июля новейшая российская ракета успешно выполнила программу полета от старта до падения второй ступени с неотделяемым габаритно-массовым макетом.

Экологически чистая ракета

Ракета «Ангара 1.2ПП» конструктивно состоит из двух ступеней вертикально скомпонованных из двух ракетных модулей УРМ-1 И УРМ-2. Модуль УРМ-1 до старта с космодрома Плесецк уже трижды испытывался в составе южнокорейской ракеты KSLV-1 (она же «Наро-1») в 2009, 2010 и 2013 годах. Все три раза УРМ-1 отработал без замечаний. А вот УРМ-2 с двигателем РД- 0124А летал впервые. Правда, еще до летной отработки он прошел полный цикл огневых стендовых испытаний на базе ФКП «НИЦ РКП» (г. Пересвет) неподалеку от Сергиева Посада.

Полный цикл испытаний в ФКП «НИЦ РКП», еще до полетов южнокорейской ракеты, прошел и УРМ-1 с двигателем РД-191. Его «прожигали» трижды. И трижды конструкция прекрасно себя показала. Цель таких испытаний проверить работу пневмогидросистем изделия совместно с двигателем. Проверяется весь цикл, от заправки компонентами горючего и окислителя, с предварительным «захолаживанием» агрегатов, до окончания работы двигателя по циклограмме полета. Во время этих испытаний двигатель показал себя не просто как надежный агрегат системы, но и как уникальное инженерное детище конструкторов НПО «Энергомаш» им. академика Глушко. Дело в том, что двигатель РД-191 дросселируется до 30 процентов тяги. При этом все системы УРМ-1 работали штатно, и, в первую очередь, сам двигатель. И такого двигателя нет больше ни у одной страны в мире.

В чем преимущество дросселирования? Как оно используется на модификации ракеты «Ангара А5» тяжелого класса? Первая ступень на этом носителе представляет собой связку из пяти блоков УРМ-1. Над центральным располагается УРМ-2, а еще выше полезный груз. При запуске тяжелой «Ангары» двигатель центрального УРМ-1 работает не в полную силу. Он выходит на стопроцентную мощность только после того, как отработают и «отойдут» четыре боковых УРМ-1, которые с самого начала выдавали 100 процентов тяги, каждый по 196 тс. И носитель, который сильно потерял в весе, продолжает выводиться «осиротевшей» первой ступенью, тяги двигателя которой уже хватает для продолжения разгона ракеты.

Важно также и то, что все двигатели, применяемые на всех модификациях новых носителей, используют в качестве горючего керосин, а в качестве окислителя жидкий кислород. Это значит, что в отличие от «Протона» и «Циклона», где в качестве компонентов топлива используются ядовитые несимметричный диметилгидразин и азотный тетраоксид, новая ракета работает на экологически чистом топливе.

Что может «Ангара»? Сравнение с конкурентами

«Ангара» при старте с космодрома Плесецк может вывести на низкую опорную орбиту (НОО) высотой 200 км 24,5 тонн полезной нагрузки, на геопереходную (ГПО) - 5,4 тонны и на геостационарную (ГСО) - 3,0 тонны, при использовании разгонного блока «Бриз М» и 4,6 тонны с разгонным блоком КВТК (компоненты топлива жидкий кислород и жидкий водород). Плесецк, не будем забывать об этом, - самый северный космодром, расположенный на 63 параллели, с которого стартуют ракеты космического назначения. Если же говорить об «Ангаре А7», то на НОО можно будет доставить уже 35 тонн и 7,6 тонн на ГСО при использовании разгонного блока КВТК-А7. И, самое важное, - ракета строится вокруг УРМ-1 по модульному типу. И в зависимости от количества унифицированных ракетных модулей может выводить на околоземную орбиту нагрузки в диапазоне от 1, 5 до 35 тонн.

Сравним с «Протоном-М», который по мере отработки «Ангары» будет отходить на второй план. Во-первых, «Протоны» стартуют в космос только с космодрома Байконур (46 градусов с. ш.). На НОО эта ракета-носитель выводит 23 тонны, А на ГСО – до 3,7 тонн при использовании разгонного блока «Бриз М». Если бы «Протон» стартовал с Плесецка, то на орбиту он вывел бы существенно меньшую массу. Из 388 пусков «Протона» 47 были неудачными или частично неудачными. Считалось, что уже в 2013 году РН «Ангара» должна была заменить «Протоны».

Евроноситель «Ариан 5» с космодрома Куру (примерно 5 градусов с. Ш.) выводит на НОО 21 тонну, а на ГПО – 10,5 тонн. Но эта ракета стартует почти с экватора и плоскость орбит космических аппаратов находится близко к плоскости эклиптики, а это значит, что им надо тратить значительно меньше топлива на коррекцию орбиты. «Ариан 5» разных модификаций стартовал 74 раза, из них 70 полностью успешно и два пуска признаны частично неудачными. Еще два старта были неудачными полностью.

Почти такое же преимущество у американских ракет, которые стартуют с мыса Канаверал (29 градусов с. ш.) или с базы ВВС Ванденберг (34, 5 градуса с.ш.). Так носитель «Дельта IV» (24 успешных запуска из 25) доставит на НОО 22,56 тонны, на на ГСО 6,275 тонны полезного груза. Показатели новой американской ракеты «Фалькон 9 v1.1» 13,15 тонны на НОО и 4,85 тонны на ГПО. Статистика запусков – 8 успешных и один частично неудачный.

Космодром «Восточный», где по плану старт для КРК «Ангара» будет построен в 2018 году, расположен на 51-ой параллели. И полезная нагрузка, которую с него будет выводить в космос наша новая ракета, будет выше, чем при выведении с «Плесецка». К тому же районы падения ступеней ракет-носителей при старте с «Восточного» проходят вне густонаселенных районов нашей Родины, или вовсе находятся в нейтральных водах Тихого океана.

Сегодня все работы по РН «Ангара» находятся под пристальным вниманием высшего руководства МО РФ. График работ контролируют и командующий войсками ВКО генерал-майор Александр Головко, и заместитель министра обороны РФ Юрий Борисов, и, конечно же, министр обороны РФ генерал армии Сергей Шойгу. Это связано с особой серьезностью положения. Ведь летные испытания ракеты космического назначения «Ангара» откладывались уже не раз. А в случае если они пройдут успешно наша страна, наконец-то, обретет независимость в вопросах выведения, ведь

Уважаемые читатели! Подписывайтесь на нас в Твиттере, Вконтакте, Одноклассниках или Facebook.