Эксперт оценил ракету-носитель «ангара»: лучше зарубежных аналогов

Варианты «Ангары-А5»

Оценка стоимости запуска

В период летно-конструкторских испытаний (2014 – 2021 гг.)

В общую стоимость пуска ракеты (помимо её изготовления) входят пусковые услуги — транспортировка на космодром, предстартовая подготовка, сам запуск. Около половины затрат от себестоимости РКН приходится на двигатели первой и второй ступеней РД-191. Стоимость пуска в технико-экономическом обосновании проекта Федеральной космической программы на 2016—2025 годы оценивается для ракеты «Ангара» с разгонным блоком «Бриз-М» в сумму почти 800 млн рублей.

Расчётная стоимость доставки 1 кг груза на низкую опорную орбиту с помощью «Ангары-А5» составляет 2400 долларов США, для случая доставки на геопереходную орбиту этот показатель равен 4600. По состоянию на 23 декабря 2014 года, стоимость запуска «Ангары» вдвое превышает стоимость запуска РН «Протон-М» (140 млндолл. против 69—70 млн долл. за запуск «Протон-М»); по другим данным, стоимость запуска тяжёлой «Ангары» на 30—40 % дороже «Протона» (85—90 млн долл. против 65 млн долл. за запуск «Протона-М»). В технико-экономическом обосновании проекта Федеральной космической программы на 2016-2025 годы стоимость изготовления первой “Ангары-А5”, запущенной в конце 2014 года, составила около 4,5 млрд рублей (в ценах того года). Согласно документу, до 2025 года стоимость производства новой ракеты планируется снизить на 1 млрд рублей – до 3,5 млрд, т.е. до 58 млн долларов. 27 февраля 2017 года в опубликованном докладе отдела коммерческих космических перевозок Федерального управления гражданской авиации США была указана ориентировочная стоимость РКН «Ангара-А5», которая равнялась 100 млн долларов. Данная сумма на треть выше стоимости «Протон-М» (65 млн долларов) и на 40 % превышает стоимость Falcon 9 (61,2 млн долларов).

По завершению лётно-конструкторских испытаний в 2021 году, возможно запускать по 6—7 изделий в год, что, по планам, приведёт к удешевлению стоимости ракеты в полтора-два раза. Таким образом, стоимость запуска «Ангары» и «Протона-М» сравняются, а к 2025 году снизится до 55-58 млн долларов. Генеральный конструктор Центра им. Хруничева Александр Медведев заявил, что стоимость выпуска ракеты будет уменьшаться по мере роста объёмов производства: «Сегодня стоимость пуска „Ангары“ примерно на 30—40 % дороже, чем стоимость пуска „Протона“. Но надо иметь в виду, что себестоимость изготовления „Ангары-5“ будет уменьшаться с возрастанием количества изделий. Стоимость запусков тяжёлых ракет-носителей из семейства „Ангара“ к 2025 году будет почти на 20 % ниже, чем у „Протона-М“».

Слова Александра Медведева относительно стоимости запуска “Ангары” в сравнении с “Протоном”:

Слова Игоря Комарова относительно стоимости запуска “Ангары”:

технология

Первая ступень «Ангары-1», УРМ, приводится в движение двигателем РД-191 (тяга 2086 кН, удельный импульс 3306 Нс / кг) и сжигает керосин типа РП-1 и жидкий кислород (LOX). Двигатель был заимствован от РД-171 , главного двигателя пусковой установки « Зенит » и самого мощного из когда-либо использовавшихся жидкостных ракетных двигателей , но в нем используется только одна камера сгорания вместо четырех. Это снизит тягу УРМ и его можно будет использовать как легкую ракету-носитель. В среднем весе Angara A3 предполагалось использовать три таких ускорителя, два из которых должны были быть расположены сбоку от центрального ускорителя, и, таким образом, по своим характеристикам примерно соответствовали характеристикам ракеты «Зенит». Тяжелая Ангара А5 использует пять ускорителей (один в центре и четыре по бокам) и, таким образом, имеет грузоподъемность ракеты «Протон». УРМ имеет диаметр 2,9 м, длину 25,1 м и снаряженную массу 9,75 т.

Вторая ступень «Ангары» диаметром 3,6 м и длиной 6,9 м оснащена двигателем РД-0124А , который также используется в третьей ступени ракеты « Союз 2.1б ». Уровень называется Blok I (I означает «i»). Двигатель является совершенно новой разработкой и, как и РД-191, работает на смеси РП-1 и жидкого кислорода. Вторая ступень самой легкой версии Ангара-1 — ступень используемая в ракете Рокот , во всех остальных версиях используется новая ступень с двигателем РД-0124А. Для планируемого двухступенчатого варианта для транспортировки пилотируемого космического корабля разрабатывается ПТК под названием «Ангара-5П».

известный по ракете «Протон» , изначально использовался как разгонный блок Ангары А5 . Высокоэнергетическая ступень KVRB , которая сжигает жидкий водород и жидкий кислород (LH2 / LOX), доступна в качестве опции модернизации . KVRB базируется на ступени 12KRB, поставленной Россией в Индию для их ракеты GSLV .

При разработке «Ангары» были приняты меры к тому, чтобы существующие стартовые позиции ракет «Зенит» можно было использовать с небольшими изменениями. Первый запуск в Плезецке должен состояться с космодрома, который ранее был спроектирован для «Зенита», но так и не был завершен. В данный момент мы работаем на строительстве космодрома. Кроме того, в сотрудничестве с Казахстаном на Байконуре должна быть создана космодром для «Ангары» (проект « Байтерек » , российский « Байтерек» ), но оттуда будет запускаться только тяжелая Ангара А5.

обязательство

Тяжелая Ангара А5 постепенно заменит «Протон», а также предоставит российским военным доступ в космос независимо от Казахстана за счет запуска тяжелых военных спутников с космодрома Плесецк на севере России. Пусковые установки для ракет «Протон» есть только на космодроме Байконур , который находится на территории Казахстана.

В конце 2004 года Хруничеву была поручена Южная Корея разработать первую ступень ракеты- носителя KSLV-I , которая будет базироваться на УРМ. Первый запуск KSLV-I состоялся в августе 2009 года. Хотя запуск был лишь частичным, первая ступень ракеты сработала безупречно.

Первый полет «Ангары-1» планировался на 2002 год, но его пришлось отложить по финансовым причинам. Наконец, первый запуск с прототипом Ангары версии 1.2 состоялся 9 июля 2014 года в 15:00 по местному времени в Плесецке. На Камчатку по суборбитальной орбите был доставлен фиктивный спутник . Полет длился 21 минуту. Первый полет тяжелого «Ангара А5», который должен заменить «Протон», состоялся 23 декабря 2014 года. Второй старт состоялся 14 декабря 2020 года.

Пока «Ангара» будет использоваться только с Плесецка, который из-за северного расположения не подходит для запуска геостационарных спутников . Запуск «Ангары» должен быть возможен с 2021 года с космодрома Восточный на юге .

Ракета-носитель «Ангара-А5» стартовала с космодрома Плесецк

Пуск ракеты-носителя «Ангара-А5»

Пуск ракеты-носителя «Ангара-А5»

Пуск ракеты-носителя «Ангара-А5»

Пуск ракеты-носителя «Ангара-А5»

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Вывоз ракеты-носителя «Ангара-А5» на стартовый комплекс

Сегодня, 14 декабря 2020 года, в 08:50 по московскому времени с Государственного испытательного космодрома Министерства обороны Российской Федерации (космодром Плесецк) в рамках лётно-конструкторских испытаний ракетного космического комплекса «Ангара» произведен пуск ракеты-носителя тяжёлого класса «Ангара-А5». Она была принята на сопровождение наземными средствами Главного испытательного космического центра имени Г.С. Титова Космических войск ВКС.

Предстартовую подготовку и пуск ракеты-носителя выполнили боевые расчеты Космических войск воздушно-космических сил и дочерних предприятий Госкорпорации «Роскосмос». В расчетное время, через 12 минут 28 секунд после старта, орбитальный блок в составе разгонного блока «Бриз-М» и грузо-весового макета космического аппарата отделился от третьей ступени носителя. Дальнейшее его выведение на целевую орбиту осуществляется за счет работы двигательной установки разгонного блока «Бриз-М».

Основой для создания ракет-носителей семейства «Ангара» служат универсальные ракетные модули УРМ-1 и УРМ-2. Классы ракет-носителей «Ангара» компонуются из различного количества универсальных ракетных модулей УРМ-1 для нижних ступеней. В составе ракет-носителей лёгкого класса «Ангара-1.2» используется один УРМ-1. Предельной по количеству УРМ-1 может быть трёхступенчатая ракета тяжёлого класса «Ангара-А5».

В ракетах-носителях «Ангара» не используются агрессивные и токсичные компоненты топлива, что позволяет существенно повысить показатели экологической безопасности как прилегающих к стартовому комплексу районов, так и на территории падения отработавших ступеней ракет-носителей. Государственными заказчиками космического ракетного комплекса «Ангара» выступают Министерство обороны Российской Федерации и Государственная корпорация «Роскосмос», головной разработчик и изготовитель — Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева.

Видео: телеканал «Звезда»

Цели создания комплекса

• России нужен ракетный комплекс, который бы мог выводить полезные нагрузки с территории РФ на геостационарную орбиту (космодром Плесецк, и еще один возможный вариант – космодром «Восточный»). На сегодняшний день РН «Протон» запускается исключительно с космодрома «Байконур», находящегося на территории Казахстана.
• В плане стратегической безопасности комплекс был полностью разработан и изготовлен коопераций российских предпринимателей, которые находятся на территории РФ.
• Замена тяжелых РН с токсическим топливом. Как правило, в качестве топлива для «тяжелых» ракет-носителей (в СССР/России) – применялся ядовитый гептил. На сегодняшний день его применяют в РН Протон-М. В ракете-носителе «Ангара» будет применяться экологически чистое топливо, созданное на основе керосина; в качестве окислителя выступает жидкий кислород, поэтому такая РН при использовании более безопасная. В будущем возможно использование для пилотируемых полетов и РН «Анкары».
• Модульность. Она позволяет упростит доставку изделия по ж/д к месту старта. Благодаря модульной концепции построения позволяет разработать целое семейство ракет-носителей: легкого класса (на базе первого модуля первой ступени с весом полезной нагрузки на низкой околоземной орбите составляет 1,5 тонн), тяжелого (до 35 тонн, состоящего из семи универсальных ракетных модулей, входящих в состав первой ступени).
• Полезная нагрузка РН «Ангары А5» — до 25 т, что больше, чем у РН «Протон». Эти технические показатели «Ангары А5» позволяют вывести полезную нагрузку такого же веса с космодрома Плесецк, как и с космодрома Байконур с помощью РН «Протон-М».

В результате создания «Ангары» ГКНПЦ имени Хруничева можно занять практически весь отечественный рынок космических запусков, разработав на его основе УРМ единую замену для многих существуют типов РН, созданных в СССР:

• «Ангара» А5, А7 вместо «Протона» (топливо было на основе ядовитых высококипящих компонентов)
• «Ангара А3» вместо «Зенита-2» (изготавливался на Украине исключительно для проекта Морской/Наземный старт, после 2013 года производство было остановлено)
• «Ангара А1.2» вместо «Циклона-2/3» (на Украине снят с производства)
• «Ангара А1.1» вместо «Космоса-3М» (топливо на основе ядовитых высококипящих компонентов, в 90-х годах снят с производства).

Только серия РН Р-7 (Союз/Молния) оставалась без замены, а также легкие конверсионные носители, построены на базе МБР. Техника создания унифицированного ряда РН стала темой для диссертации первого заместителя Генерального директора ГКНПЦ имени Хруничева А.А. Медведева, которая была защищена в 1999 году (А.А. Медведев в 2001 году был назначен Гендиректором ГКНПЦ им. Хруничева). К тому же, были основания полагать, что с течением времени существенная часть нагрузок ракет-носителей «Союз» должны «мигрировать» на более высокий уровень и предполагалось, что они перейдут на РН Ангара-А3.

Испытания

Модификация для Южной Кореи

В период с 2004 по 2013 год производились совместные работы по южнокорейскому носителю Наро-1 (KSLV-1) в первой ступени которого применялись наработки по «Ангаре». Заказчиком проекта с южнокорейской стороны был KARI (Корейский институт аэрокосмических исследований). С российской стороны принимали участие ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, Конструкторское бюро транспортного машиностроения и НПО «Энергомаш». Всего было выполнено 3 запуска: в 2009, 2010 и 2013 годах, причем два первые были неудачными (не по причине российских двигателей). В результате, в 2016 году Корея подписала контакт на поставку РН «Ангара».

Ангара – 1.2 ПП

Изначально первый пуск ракеты-носителя «Ангара» запланировали на 2005 год с космодрома «Плесецк». Однако он неоднократно переносился: на 2011, 2012, 2013  и 2014 год.

«Сухой прогон» испытательного пуска РН произошел 26 июня 2014 года.

Пуск РН «Ангара-1.2.ПП» легкого класса с космодромов «Плесецк» осуществили летом 2014 года. Пуск произошел успешно, ракета-носитель пролетел по баллистической траектории до района полигона Кура (Камчатка).

Характеристики РКН «Ангара – 1.2.ПП

Основные характеристики РКН «Ангара — 1.2ПП»

Основные задачи запуска ракеты-носителя «Ангара-1.2ПП»:

1. Проверка работы составляющих космического ракетного комплекса «Ангара» на этапе подготовки и при осуществлении пуска.
2. Отработка эксплуатационной документации.
3. Отработка бортовых систем РН «Ангара».

Пуск был запланирован на 27 июня 2014 года и за 1 минуту 30 секунд до «Контакта подъема» (КП) был отменен, так как автоматизированная система управления пуском дала команду «Нет готовности двигательной установки (ДУ) к пуску из-за падения давления в шаробаллоне (ШБ) наддува демпфера окислителя первой ступени, по причине негерметичности в магистрали подачи гелия к демпферу окислителя. За 1 мин 19 с до КП обратный отсчет автоматически останавливался.

На 28 июня было сказано о переносе запуска на сутки, а в последующем пуск тоже перенесли. За пуском наблюдал в прямом эфире президент России Владимир Путин, который была поставлена задача в скором времени разобраться в причинах их устранить. Госкомиссия решила снять «Ангару 1.2.ПП» со стартового стола и отправить в монтажно-испытательный комплекс (МИК) для обнаружения и устранения причин отмены, а также проведения дополнительных проверок.

После того как причины были выявлены и устранены, государственная комиссия назначила новую дату пуска ракеты-носителя «Ангара – 1.2.ПП». Пуск запланировали на 9 июля 2014 года. Подготовка ракеты-носителя прошла в штатном режиме и в 16:00 по Москве с 35 площадки в/ч 13973 («Плесецк») успешно прошел первый испытательный пуск ракеты-носителя «Ангара-1.2ПП).

Полет РКН осуществлялся согласно утвержденной циклограмме по баллистической траектории над Россией. В соответствии с циклограммой полета через 3 мин 42 с после отрыва от стартового стола 1 ступень с двигателем РД-191 отделился от ракеты-носителя и упала в акватории Печорского моря. Через 2 с после отделения 1 ступени без всяких технических накладок был включен двигатель 2 ступени РД-0124А. Через 3 мин 52 с был сброшен головной обтекатель, который в последствие упал в заданный район южной части Баренцева моря. Через 8 мин 11 с после старта произошло штатное выключение двигательной установки 2 ступени. Через 21 мин неотделяемый габаритно-массовый макет полезной нагрузки с 2 ступенью ракеты попал в заданный район полигона Кура на п-ове Камчатка на расстоянии 57000 км от точки старта.

Цена и перспективы на рынке

В июне этого года в СМИ появились сообщения со ссылкой на разные источники, что стоимость ракеты «Ангара-А5» может составить порядка 7 млрд рублей. Однако, как сообщили в «Роскосмосе», в контракте на поставку ракет для испытаний в Минобороны указана цена менее 5 млрд за единицу. А после переноса производства в Омск стоимость должна снизиться до 4 млрд рублей (около $56 млн).

Для сравнения: цена запуска в 2020 году ракеты аналогичного класса Falcon 9 американской компании SpaceX, согласно опубликованным на её сайте данным, составляет $62 млн. При этом «Ангара-А5» может выводить на низкую околоземную орбиту 24—24,5 т полезной нагрузки, что почти на 2 т больше, чем Falcon 9.

Также по теме

«Самый мощный в мире»: какими характеристиками будет обладать новый российский ракетный двигатель РД-171МВ

В России началось производство опытных образцов новых ракетных двигателей РД-171МВ, которые считаются самыми мощными в мире….

Как напоминают эксперты, после запуска в серию стоимость «Ангары-А5» должна будет ещё снизиться.

«Серийное производство всегда дешевле, чем единичное или мелкосерийное. Этот же принцип применим к «Ангаре», потому что сейчас в стоимость одного запуска входят все затраты на её разработку», — полагает Эйсмонт.

По словам аналитика, у «Ангары-5» есть шансы закрепиться на мировом рынке космических услуг, хотя сегодня там наблюдается довольно жёсткая конкуренция.

«Все рассчитывают, что «Ангаре-5» удастся выйти на рынок. Если сравнивать с ракетой SpaceX, то наши проекты примерно равны. Ещё один конкурент — это европейский носитель Ariane 5. У него характеристики примерно такие же, как и у «Ангары-5», но масса полезной нагрузки ниже», — отметил Эйсмонт.

«Это даёт прежде всего экономическое преимущество. Мы можем использовать один старт для запуска ракет всех трёх классов. Есть тяжёлый носитель из пяти модулей, есть лёгкая ракета. Все классы ракет, которые нужны, можно закрыть одним этим семейством и одним типом двигателя», — заключил эксперт.

Ракета-носитель Байкал

Макет в Ле Бурже

В 2001 году Хруничев произвел фурор на авиакосмической выставке в Ле Бурже, представив модель ракеты-носителя «Байкал» ( рус. Байкал ). В проекте «Байкал» предполагалось разработать многоразовую ракету-носитель для ракеты «Ангара». Концепция заключалась в замене первой ступени ракеты, но также с двигателем РД-191, крыльями меньшего размера и авиационным двигателем. Это должно позволить «Байкалу» самостоятельно вернуться на ближайший аэродром после отделения от ракеты. Также рассматривалось несколько комплектных бустеров «Байкал» для самолетов «Ангара А3» и «Ангара А5».

Помимо экономии средств, еще одна цель разработки заключалась в том, чтобы больше не оставлять большую зону удара свободной для первой ступени падения. В других государствах ступени ракет сбрасываются в море, что для континентального государства России географически сложно. Его самые популярные ракетные пусковые станции находятся внутри страны. После того, как два крыла были раскрыты, ракета должна сначала перейти в планирующий полет, а затем лететь с двумя реактивными двигателями. Дальность полета на возвратном этапе должна составлять 384 км, скорость полета — 490 км / ч, посадочная скорость — 280 км / ч, необходимый выход на взлетно-посадочную полосу — 1200 метров.

Компания НПО «Молния» выступила разработчиком ракеты-носителя «Байкал» .

Последние статьи:

Версии

Первоначальные планы

Статус данных для версий Ангары с 1 по А5 — 2002 год. Информация о полезной нагрузке предоставлена ​​для взлетов с Плесецка , в Восточном — для орбит GTO и GEO несколько выше.

Были также планы по созданию ракеты большой грузоподъемности Angara A7, которая имеет семь связанных URM и может вывести полезную нагрузку в 41 тонну на низкую околоземную орбиту.

Планирование с 2019 года

Более поздние планы предусматривают только Angara 1.2, A5, несколько более мощный A5M и — вместо A7 — A5V. Сообщается, что последний способен нести 37,5 т на низкой околоземной орбите и 12–13 т на геостационарной переходной орбите . Первые испытательные полеты с A5V запланированы на 2027 год. Также рассматривается возможность многоразового использования ускорителя и главной ступени ракеты.

Критика проекта

Проект новой модификации подвергается критике — в частности, за дороговизну. Юрий Коптев на пресс-конференции, проведённой 25 марта 2015 года по итогам заседания НТС, опроверг ряд критических замечаний, в частности, дороговизну программы разработки «Ангары» и её причастность к американским офшорам.

Бывший генеральный директор КБ «Салют» Юрий Бахвалов считает создание водородного варианта «Ангары» нереализуемым. Кроме того, опыт создания и эксплуатации водородных двигателей в России были утрачены к середине 90-х годов.

Бывший президент и генеральный конструктор РКК «Энергия» Виталий Лопота считает, что грузоподъемность носителей семейства «Ангары» явно недостаточна как для вывода на ГПО телекоммуникационных спутников (около 2,5 т у «Ангары-А5» против требуемых 5—6 т), так и для перспективных пилотируемых программ (необходимость многопусковой схемы «Ангары-А5В» против разового пуска носителя грузоподъемностью 75—80 т для облёта Луны на корабле «Федерация» в лунной программе). Примером может служить отказ Министерства обороны РФ в начале 2016 года от закупки спутников связи «Сфера-В», под которые не нашлось носителя подходящей грузоподъемности.

Крайне сложной задачей является осуществление лунной программы даже при использовании носителя в варианте с водородным разгонным блоком. В этом случае потребуется выполнить 4 пуска носителя, каждый — с интервалом не более трёх дней. Такой вариант потребовал бы наличия на космодроме «Восточный» стартовых столов сразу для двух носителей, в то время как там решено построить только один комплекс, что делает четырёхпусковую схему невозможной. Кроме того, конструкция «Ангары» не предусматривает увод носителя от стартовой площадки в случае отказа одного из двигателей. Авария на первой ступени приведёт не только к отмене всей пилотируемой экспедиции, но и к замораживанию всех пусков тяжёлых ракет с «Восточного» на время ремонтных работ.

Также критикуется концепция создания тяжёлого носителя из пакета лёгких модулей. Такое решение не идеально с точки зрения массовой эффективности ракеты (отношения полной стартовой массы ракеты к массе полезной нагрузки), но предполагалось, что этот подход позволит снизить цену как разработки, так и изготовления и эксплуатации всей серии ракет (от лёгкого до тяжёлого класса). Однако, по утверждению член-корреспондента Российской академии космонавтики Андрея Ионина, высказанному в 2013 году, ракета оказалась значительно дороже запланированного. С другой стороны, неназванный источник в компании-разработчике утверждал, что при переходе к серийному производству цена ракеты должна уменьшиться в 2,5 раза.

В конце июля 2017 года заместитель генерального директора РКК “Энергия” Александр Деречин заявил, что из-за высокой стоимости запуска РКН “Ангара-А5” является неконкурентоспособной на международном рынке.