История и характеристики ракет-носителей "Ангара"

ТАСС-ДОСЬЕ. 9 апреля 2024 года Роскосмос планирует осуществить пуск ракеты-носителя "Ангара-А5" с разгонным блоком "Орион" и полезной нагрузкой с космодрома Восточный в Амурской области.

ТАСС подготовил материал о ракете-носителе.

История проекта

"Ангара" - российский проект по созданию унифицированных ракет-носителей от легкого до тяжелого класса. С их помощью планируется выводить различные космические аппараты: спутники, космические корабли, автоматические межпланетные станции.

После распада Советского Союза в 1991 году космодром Байконур, с которого проводились пилотируемые запуски, стал собственностью Республики Казахстан. С этого космодрома запускалась ракета "Протон", единственный в то время российский носитель тяжелого класса. Хотя в 1994 году Россия подписала с Казахстаном договор об аренде космодрома, с целью независимого выхода в космос в РФ было решено разработать новую тяжелую ракету-носитель, которую можно было бы запускать со своей территории.

В 1992-1994 годах был проведен конкурс на создание перспективного космического носителя, который выиграл Государственный космический научно-производственный центр им. М. В. Хруничева (ГКНПЦ, Москва). ГКНПЦ предложил проект "Ангара", предусматривавший создание универсальных ракет от легкого до тяжелого класса. Кроме того, в носителях "Ангара" было предложено использовать экологически чистое топливо на основе керосина ("Протон" работает на токсичном гептиле).

Официальный старт проекту положил указ президента РФ Бориса Ельцина от 6 января 1995 года "О создании космического ракетного комплекса "Ангара". Государственными заказчиками были определены Министерство обороны РФ и Российское космическое агентство (впоследствии Федеральное космическое агентство, ныне госкорпорация "Роскосмос"). Головным разработчиком стал ГКНПЦ им. Хруничева.

В 1990-е годы работы по проекту фактически не велись из-за недофинансирования ракетно-космической отрасли, они возобновились в 2000-е годы. Для проведения испытаний космического ракетного комплекса (КРК) "Ангара" выбрали космодром Плесецк в Архангельской области, где был построен стартовый комплекс. Создание на космодроме соответствующей инфраструктуры предусматривалось Федеральной космической программой России на 2006-2015 годы и Федеральной целевой программой "Развитие российских космодромов на 2006-2015 годы", а разработка и изготовление ракеты - Государственной программой вооружения на 2011-2020 годы.

В апреле 2018 года председатель научно-технического совета Роскосмоса Юрий Коптев сообщил, что в проект вложено в общей сложности более 110 млрд рублей. В частности, по его словам, строительство первого летного экземпляра тяжелой ракеты "Ангара-А5.1Л" обошлось примерно в 3,4 млрд рублей. Стоимость легкой "Ангары-1.2" на начало июня 2019 года оценивалась в 2,28 млрд рублей (эта сумма, включающая изготовление и поставку ракеты, указывалась в госконтракте на запуск спутников "Гонец-М" №33, 34, 35). В финансовой отчетности ГКНПЦ за 2019 г. сообщалось, что себестоимость "Ангары" к 2024 году будет снижена с 7 до 4 млрд рублей. В июне 2020 года в пресс-службе Роскосмоса сообщили, что ГКНПЦ изготовит в рамках опытно-конструкторских работ (ОКР) несколько носителей "Ангара" по цене менее 5 млрд рублей за одну ракету (для сравнения: примерно столько же стоит изготовление двух тяжелых "Протонов-М").

Модификации

Первоначально проект предусматривал создание ракет-носителей в легком ("Ангара-1.2"), среднем ("Ангара-A3") и тяжелом ("Ангара-А5") вариантах. Впоследствии от "Ангары-А3" отказались в связи с началом разработки космического носителя "Союз-5" ("Иртыш") того же класса. Однако в 2022 году Роскосмос вновь заявил об "Ангаре-А3" - в декабре макет ракеты был представлен на Международной авиационной-космической выставке в Иране (Iran Air Show 2022). По словам генконструктора КБ "Салют" ГКНПЦ им. Хруничева Сергея Кузнецова, "Ангара" среднего класса "при ее эксплуатации совместно с ближневосточными заказчиками, может решить широкий круг задач".

Помимо базовой "Ангары-А5", предполагается, что тяжелый вариант ракеты будет включать в себя также другие версии. В разработке находятся "Ангара-А5М" увеличенной грузоподъемности и "Ангара-А5В" с кислородно-водородной третьей ступенью. Кроме того, рассматривалось создание многоразовой "Ангары-А5ВМ" с возвращаемыми первой и второй ступенями.

Конструктивные особенности ракет "Ангара"

При создании "Ангары" впервые за основу был взят модульный принцип. Ракеты разной грузоподъемности собираются из стандартных блоков с высокой степенью взаимозаменяемости. Основа носителя - универсальный ракетный модуль (УРМ), представляющий собой конструкцию из двигательного отсека и баков окислителя и горючего. В первых двух ступенях "Ангары" применяется УРМ-1, в верхней ступени - УРМ-2. Легкий и тяжелый варианты ракеты-носителя отличаются друг о друга количеством ступеней и используемых блоков-модулей. "Ангара-1.2" имеет две ступени, "Ангара-А5" - три.

Работу универсальных ракетных модулей обеспечивают двигатели, использующие экологически безопасные компоненты топлива - керосин и жидкий кислород (окислитель). УРМ-1 оснащается РД-191, УРМ-2 - РД-0124А. Двигатель РД-191 (впоследствии будет заменен на модернизированный вариант РД-191М) разработан в НПО "Энергомаш" им. академика В. П. Глушко (город Химки, Московская область) и создавался специально для "Ангары". Он сконструирован на базе РД-170, который применялся в советской тяжелой ракете-носителе "Энергия" (всего состоялось два пуска - в 1987 и 1988 году). Двигатель РД-0124А разработан в Конструкторском бюро химавтоматики (КБХА, Воронеж), которое ныне входит в интегрированную структуру НПО "Энергомаш". В версии "Ангара-А5В" вместо РД-0124А планируется использовать водородный двигатель РД-0150 разработки КБХА.

Прототип первой ступени (УРМ-1) "Ангары-1.2" трижды, в 2009, 2010 и 2013 году, прошел летные испытания в составе южно-корейской легкой ракеты-носителя KSLV-1 (другое название: Naro-1).

Характеристики "Ангары-А5"

Ракета "Ангара-А5" имеет три ступени. Базовый вариант тяжелого носителя, по данным ГКНПЦ, состоит из шести блоков: четырех УРМ-1 в составе первой ступени, одного УРМ-1 в составе второй и одного УРМ-2 в составе третьей ступени.

Согласно данным Роскосмоса, высота базовой "Ангары-А5" - около 55,4 м, стартовая масса - приблизительно 773 т, грузоподъемность - до 24-24,5 т (на низкую околоземную орбиту высотой около 200 км). При этом максимальная грузоподъемность "Ангары-А5В" составит 37,5 т. Модернизированная "Ангара-А5М", как сообщал Дмитрий Рогозин во время пребывания в должности гендиректора Роскосмоса, сможет выводить в космос около 27,5 т полезного груза.

Дополнительно в тяжелой "Ангаре-А5" предусматривается применение разгонных блоков разработки ГКНПЦ - "Бриз-М" (эксплуатируется с 1999 года) и перспективного кислородно-водородного тяжелого класса (КВТК). Также планируется использование разгонных блоков типа ДМ Ракетно-космической корпорации "Энергия" им. С. П. Королева (город Королев, Московская область) - "Персей" (с ним ракета запускалась 27 декабря 2021 года с Плесецка) и "Орион".

Статистика пусков

Технические решения позволяют запускать с одной пусковой установки все ракеты семейства "Ангара" - от легкого до тяжелого класса. До настоящего времени пуски проводились с Плесецка. В 2019-2023 годах на космодроме Восточный был построен КРК "Амур", с которого будут запускаться космические носители этого типа. В частности, с него при помощи тяжелой версии ракеты планируется выводить в космос перспективный многоразовый пилотируемый космический корабль "Орел".

Первый пуск тяжелой "Ангары-А5" состоялся 23 декабря 2014 года с космодрома Плесецк. В расчетное время от ракеты отделился разгонный блок "Бриз-М" с макетом космического аппарата. Полезная нагрузка была выведена на целевую орбиту.

14 декабря 2020 года в рамках летно-конструкторских испытаний был проведен второй пуск с Плесецка - "Ангара-А5" стартовала также с "Бризом-М" и габаритно-массовым макетом полезной нагрузки.

Всего по состоянию на 8 апреля 2024 года было проведено три пуска "Ангары-А5", из них один был частично успешным.

Предыдущий пуск состоялся 27 декабря 2021 года с Плесецка с разгонным блоком "Персей". Как сообщило тогда Минобороны РФ, орбитальный блок в составе "Персея" и макета космического аппарата отделился от третьей ступени "Ангары-А5" через 12 минут после старта. По данным Роскосмоса, этот пуск тяжелой ракеты был частично успешным. Другие подробности пуска официальные ведомства не приводили.

Первый пуск с Восточного

23 декабря 2023 года Роскосмос сообщил об отправке первой летной "Ангары-А5" на Восточный для проведения испытательных пусков с этого космодрома. В 2023 году готовность и работоспособность систем стартового комплекса была подтверждена испытаниями полноразмерного наземного жидкостного макета ракеты-носителя - "Ангара-НЖ".

26 марта 2024 года первая летная "Ангара-А5" была вывезена на стартовый комплекс космодрома, она будет запускаться с разгонным блоком "Орион". Ранее Роскосмос сообщил, что старт ракеты-носителя планируется в период с 6 по 10 апреля 2024 года.

Серийное производство ракет "Ангара"

В апреле 2011 года было принято совместное решение Минобороны РФ и Космического центра им. Хруничева, согласно которому ответственность за производство и разработку проектной документации ракет "Ангара" было возложено на ПО "Полет" (Омск), являющееся филиалом ГКНПЦ. К концу 2024 года планируется завершить реконструкцию и техническое перевооружение предприятия для обеспечения серийного изготовления носителей этого семейства. При этом, как сообщалось, на московской площадке останется производство третьей ступени тяжелой "Ангары-А5".

25 августа 2020 года на форуме "Армия-2020" Дмитрий Рогозин, возглавлявший в то время Роскосмос, сообщил о подписании контракта с Минобороны РФ на поставку четырех серийных ракет "Ангара-А5". Глава ГКНПЦ Алексей Варочко заявлял, что заказанные носители будут изготовлены на омской площадке в 2022-2024 годах.

В ближайшей перспективе экологически чистая "Ангара-А5" полностью заменит ракету-носитель "Протон-М", которая запускается с 2001 года с Байконура.