Ангара - первая в мире ракета модульной конструкции
1 ноября руководство ГКНПЦ им. Хруничева доложило о том, что новая тяжелая ракета-носитель «Ангара А5» — первая в мире ракета, выполненная по модульному принципу (формируется как конструктор), прошла комплексную диагностику и полностью готова к старту с космодрома Плесецк.
Легкий вариант «Ангары» - А1 (1 модуль, грузоподъемность 1,5 тонны) в июне этого года успешно прошел испытания, теперь на стартовую площадку отправится ракета из 5 модулей с полезной нагрузкой 25,8 тонн (орбита 200 км.), а на следующих стартах по испытательному циклу планируется запустить уже А7 с грузом 35 тонн и А7.2В с 50 тоннами. Эксперты отмечают: если проект будет реализован в утвержденные сроки, он во-первых, значительно удешевит, упростит и ускорит всю космическую программу Роскосмоса и Минобороны, а во-вторых, в перспективе будет способен перекроить весь мировой ракетно-космический рынок, потому что ему не будет равных в стоимости доставки единицы груза на любую из востребованных орбит.
Замену ракетам-носителям тяжелого класса семейства «Протон» решено было найти сразу после распада СССР. Изначально цель была одна – создать ракету-носитель полностью из российских комплектующих, без какой-либо кооперации, даже с ближайшими союзниками по СНГ. При этом стартовать она должна была также только с российской территории – космодрома «Плесецк». Член военно-промышленной комиссии при правительстве РФ Николай Моисеев отметил: «Цель, которая была поставлена перед разработчиками, перед отечественной ракетно-космической промышленностью, звучала так: обеспечить независимый доступ России в космос. То есть, с помощью этой новой ракеты, «Ангара», нужно обеспечить вывод космических аппаратов, которые ранее мы могли запускать с Байконура, с нашего отечественного космодрома Плесецк. Такая задача была поставлена руководством страны. Это не значит, что мы отказываемся от дальнейшего использования космодрома Байконур, он по-прежнему востребован, по-прежнему используется в гражданских целях. Но должен сказать, что к настоящему времени военнослужащих на Байконуре не осталось, он полностью перешел под гражданскую юрисдикцию».
На основании решения научно-технического совета Военно-космических Сил от 3 августа 1992 года по вопросу «Средства выведения: состояние и перспективы их модернизации и развития» и постановления правительства РФ от 15 сентября 1992 года был объявлен конкурс на проектирование и создание КРК (космического ракетного комплекса) тяжёлого класса. В конкурсе приняли участие РКК «Энергия» им. академика С. П. Королёва, ГКНПЦ им. М. В. Хруничева и ГРЦ «КБ им. академика В. П. Макеева», которые представили на рассмотрение специально образованной Межведомственной экспертной комиссии несколько вариантов ракет-носителей. В августе 1994 года конкурс выиграл вариант, предложенный ГКНПЦ им. М. В. Хруничева, которого и назначили головным разработчиком комплекса.
Дальнейшее развитие проекта фактически заморозилось ввиду хронического недофинансирования отрасли в 90-е годы. Активные работы были возобновлены лишь в 2001 году, когда на свет появилась первая космическая программа России, обеспеченная реальными финансовым ресурсами. Однако новая конструкторская команда предложила расширить задачу – спроектировать не просто полностью отечественную ракету и стартовый комплекс к ней, как это звучало в задании, но и серьезно улучшить ее тактико-технические характеристики, т.е. сделать носитель, который выиграет жесткую конкурентную борьбу на бурно развивающемся мировом рынке. Хотя изначально «Ангара» предназначалась исключительно для военных нужд. Для этого необходимо было, прежде всего, решить две принципиальные задачи: сделать конструкцию ракеты более легкой и сократить объем инвестиций - как стартовых, так и эксплуатационных.
Конструкторы пошли простым путем – путем унификации технологии. Они предложили изготовить универсальную по классу грузоподъемности ракету в виде конструктора, который можно будет оперативно компоновать в зависимости от стоящих задач, транспортировать без использования дорогостоящих энергоемких систем и монтировать на стартовом комплексе за считанные минуты. При этом стартовый комплекс, обычно потребляющий до 40% инвестиций, должен быть только один на все категории ракет семейства. Хотя для каждого класса ракет в мире используется отдельно спроектированная для него стартовая площадка. И это уже экономия около 30% общего бюджета на разработку и производство и около 24% - по эксплуатационным издержкам. «Фактически в этом проекте за счет создания двух базовых модулей мы получаем весь спектр ракет легкого, среднего и тяжелого класса, - «Ангара-1», «Ангара-3» и «Ангара-5». Всегда для ракет легкого, среднего или тяжелого класса, - бывает иногда легкого и среднего класса одна пусковая установка, но чтобы весь спектр нагрузок и весь спектр проектов легкого, среднего и тяжелого класса пускали с одной пусковой установки, - этого нет. Это удешевляет проект в том смысле, что не надо строить три отдельных стартовых стола», - отметил Моисеев.
Кроме того пригодилось бурно развивающееся в стране композитное материаловедение – около 36% деталей ракеты удалось изготовить из композитных материалов третьего поколения, что снизило общий удельный вес всей системы на 12,3%. Этот успех, в свою очередь, дал возможность подумать и об экологической чистоте –ракету сделали работающей на чистом топливе – керосине, окислителем которого выступает кислород. Раньше все ракеты тяжелого класса летали только на токсичном гептиле. По этому показателю Россия является лишь догоняющей стороной - сегодня в мире уже существуют «чистые» космические ракеты – европейская Ariane-5 и американская Falcon-9, но они явно отстают от «Ангары» по себестоимости запуска и общей инвестиционной емкости. Кроме того, ни одна из них не способна поднять в космос такую массу груза. Последняя версия Falcon 9 v1.1 выводит на низкую опорную орбиту (НОО) 13,1 тонны, на геопереходную (ГПО) – 4,8 тонны. Европейская Ariane-5 последней модификации – максимум 6,3 на ГПО. «Ангара-5» уже в декабре этого года поднимет 25,8 тонн на 200 км (6,6 на ГПО), после добавления в «конструктор» еще 2-х универсальных ракетных модулей (УРМ) весной 2015 доставит 35 тонн (12,5 на ГПО, ракета уже на сборке) и поставит мировой рекорд, а в 2016 Минобороны ее запустит с 50 тоннами (19 тонн на ГПО).
По объему инвестиций «Ангара» также обставила всех своих конкурентов. На программу Falcon-9 американская компания потратила уже более 5,2 млрд долларов, общая сумма по проекту достигает 7,5 млрд, бюджет европейского космического агентства на Ariane превысил 3,2 млрд евро, общий объем инвестиций запланирован в 5,8 млрд евро. «Ангара» же обошлась российскому бюджету в 96 млрд рублей, т.е. даже по старому курсу это 3,2 млрд долларов. Минимальная цена килограмма полезной нагрузки для «Фалькона» составляет 4 тысячи долларов за килограмм для НОО и 9,5 тысяч для ГПО. Другие космические проекты даже рассматривать не стоит, потому что европейская ракета проигрывает американской на 12%, о чем публично гордится глава SpaceX, а китайская «тяжелая» ракета РН CZ-11 существует пока только на словах. Стоимость доставки 1 кг с «Ангарой» составляет всего 2,4 тысячи долларов до НОО и 4,6 тысяч до ГПО. Эксперты считают, что как минимум в десятилетний период – с 2018, когда новая ракета-носитель будет запущена в серию, и вплоть до 2027 года она будет абсолютным лидером рынка космических грузовиков с не досягаемой для конкурентов низкой стоимостью услуги.
Что еще более ценно – конструктор «Ангара» по базовым технологиям предусматривает использование его и в пилотируемом варианте, что вовсе можно назвать прорывов в мировой космонавтике. Пилотируемые корабли всегда проектировались как отдельные проекты по совершенно другим, не совместимым с грузовиками, стандартам. Роскосмос планирует с 2018 года начать практическую реализацию запусков ракеты с командой космонавтов, по сравнению с «Союзами», которые последние десятилетия выполняют эту функцию, доставка и возвращение людей на МКС подешевеет на 25-30%, а это около 10 млн долларов на каждую «ходку». В 2019 «Ангара» должна полететь на Луну, а в 2022 – на Марс. Правда, это пока еще не утвержденные планы, а технические перспективы, которые уже сейчас заложены в проект. «На сегодняшний день он готовился для Плесецка как грузовик, но сейчас даны поручения и прорабатывается вопрос о том, что на «Восточном» будет решаться задача и пилотируемого запуска. Потому что все для этого есть. Там есть процедуры, связанные с тем, что нужна летная квалификация, ответственность существенно выше, поэтому есть процедуры, по которым ракета получает летную квалификацию для пилотируемых запусков. И первое - она должна в грузовом варианте обкататься»
Легкий вариант «Ангары» - А1 (1 модуль, грузоподъемность 1,5 тонны) в июне этого года успешно прошел испытания, теперь на стартовую площадку отправится ракета из 5 модулей с полезной нагрузкой 25,8 тонн (орбита 200 км.), а на следующих стартах по испытательному циклу планируется запустить уже А7 с грузом 35 тонн и А7.2В с 50 тоннами. Эксперты отмечают: если проект будет реализован в утвержденные сроки, он во-первых, значительно удешевит, упростит и ускорит всю космическую программу Роскосмоса и Минобороны, а во-вторых, в перспективе будет способен перекроить весь мировой ракетно-космический рынок, потому что ему не будет равных в стоимости доставки единицы груза на любую из востребованных орбит.
Замену ракетам-носителям тяжелого класса семейства «Протон» решено было найти сразу после распада СССР. Изначально цель была одна – создать ракету-носитель полностью из российских комплектующих, без какой-либо кооперации, даже с ближайшими союзниками по СНГ. При этом стартовать она должна была также только с российской территории – космодрома «Плесецк». Член военно-промышленной комиссии при правительстве РФ Николай Моисеев отметил: «Цель, которая была поставлена перед разработчиками, перед отечественной ракетно-космической промышленностью, звучала так: обеспечить независимый доступ России в космос. То есть, с помощью этой новой ракеты, «Ангара», нужно обеспечить вывод космических аппаратов, которые ранее мы могли запускать с Байконура, с нашего отечественного космодрома Плесецк. Такая задача была поставлена руководством страны. Это не значит, что мы отказываемся от дальнейшего использования космодрома Байконур, он по-прежнему востребован, по-прежнему используется в гражданских целях. Но должен сказать, что к настоящему времени военнослужащих на Байконуре не осталось, он полностью перешел под гражданскую юрисдикцию».
На основании решения научно-технического совета Военно-космических Сил от 3 августа 1992 года по вопросу «Средства выведения: состояние и перспективы их модернизации и развития» и постановления правительства РФ от 15 сентября 1992 года был объявлен конкурс на проектирование и создание КРК (космического ракетного комплекса) тяжёлого класса. В конкурсе приняли участие РКК «Энергия» им. академика С. П. Королёва, ГКНПЦ им. М. В. Хруничева и ГРЦ «КБ им. академика В. П. Макеева», которые представили на рассмотрение специально образованной Межведомственной экспертной комиссии несколько вариантов ракет-носителей. В августе 1994 года конкурс выиграл вариант, предложенный ГКНПЦ им. М. В. Хруничева, которого и назначили головным разработчиком комплекса.
Дальнейшее развитие проекта фактически заморозилось ввиду хронического недофинансирования отрасли в 90-е годы. Активные работы были возобновлены лишь в 2001 году, когда на свет появилась первая космическая программа России, обеспеченная реальными финансовым ресурсами. Однако новая конструкторская команда предложила расширить задачу – спроектировать не просто полностью отечественную ракету и стартовый комплекс к ней, как это звучало в задании, но и серьезно улучшить ее тактико-технические характеристики, т.е. сделать носитель, который выиграет жесткую конкурентную борьбу на бурно развивающемся мировом рынке. Хотя изначально «Ангара» предназначалась исключительно для военных нужд. Для этого необходимо было, прежде всего, решить две принципиальные задачи: сделать конструкцию ракеты более легкой и сократить объем инвестиций - как стартовых, так и эксплуатационных.
Конструкторы пошли простым путем – путем унификации технологии. Они предложили изготовить универсальную по классу грузоподъемности ракету в виде конструктора, который можно будет оперативно компоновать в зависимости от стоящих задач, транспортировать без использования дорогостоящих энергоемких систем и монтировать на стартовом комплексе за считанные минуты. При этом стартовый комплекс, обычно потребляющий до 40% инвестиций, должен быть только один на все категории ракет семейства. Хотя для каждого класса ракет в мире используется отдельно спроектированная для него стартовая площадка. И это уже экономия около 30% общего бюджета на разработку и производство и около 24% - по эксплуатационным издержкам. «Фактически в этом проекте за счет создания двух базовых модулей мы получаем весь спектр ракет легкого, среднего и тяжелого класса, - «Ангара-1», «Ангара-3» и «Ангара-5». Всегда для ракет легкого, среднего или тяжелого класса, - бывает иногда легкого и среднего класса одна пусковая установка, но чтобы весь спектр нагрузок и весь спектр проектов легкого, среднего и тяжелого класса пускали с одной пусковой установки, - этого нет. Это удешевляет проект в том смысле, что не надо строить три отдельных стартовых стола», - отметил Моисеев.
Кроме того пригодилось бурно развивающееся в стране композитное материаловедение – около 36% деталей ракеты удалось изготовить из композитных материалов третьего поколения, что снизило общий удельный вес всей системы на 12,3%. Этот успех, в свою очередь, дал возможность подумать и об экологической чистоте –ракету сделали работающей на чистом топливе – керосине, окислителем которого выступает кислород. Раньше все ракеты тяжелого класса летали только на токсичном гептиле. По этому показателю Россия является лишь догоняющей стороной - сегодня в мире уже существуют «чистые» космические ракеты – европейская Ariane-5 и американская Falcon-9, но они явно отстают от «Ангары» по себестоимости запуска и общей инвестиционной емкости. Кроме того, ни одна из них не способна поднять в космос такую массу груза. Последняя версия Falcon 9 v1.1 выводит на низкую опорную орбиту (НОО) 13,1 тонны, на геопереходную (ГПО) – 4,8 тонны. Европейская Ariane-5 последней модификации – максимум 6,3 на ГПО. «Ангара-5» уже в декабре этого года поднимет 25,8 тонн на 200 км (6,6 на ГПО), после добавления в «конструктор» еще 2-х универсальных ракетных модулей (УРМ) весной 2015 доставит 35 тонн (12,5 на ГПО, ракета уже на сборке) и поставит мировой рекорд, а в 2016 Минобороны ее запустит с 50 тоннами (19 тонн на ГПО).
По объему инвестиций «Ангара» также обставила всех своих конкурентов. На программу Falcon-9 американская компания потратила уже более 5,2 млрд долларов, общая сумма по проекту достигает 7,5 млрд, бюджет европейского космического агентства на Ariane превысил 3,2 млрд евро, общий объем инвестиций запланирован в 5,8 млрд евро. «Ангара» же обошлась российскому бюджету в 96 млрд рублей, т.е. даже по старому курсу это 3,2 млрд долларов. Минимальная цена килограмма полезной нагрузки для «Фалькона» составляет 4 тысячи долларов за килограмм для НОО и 9,5 тысяч для ГПО. Другие космические проекты даже рассматривать не стоит, потому что европейская ракета проигрывает американской на 12%, о чем публично гордится глава SpaceX, а китайская «тяжелая» ракета РН CZ-11 существует пока только на словах. Стоимость доставки 1 кг с «Ангарой» составляет всего 2,4 тысячи долларов до НОО и 4,6 тысяч до ГПО. Эксперты считают, что как минимум в десятилетний период – с 2018, когда новая ракета-носитель будет запущена в серию, и вплоть до 2027 года она будет абсолютным лидером рынка космических грузовиков с не досягаемой для конкурентов низкой стоимостью услуги.
Что еще более ценно – конструктор «Ангара» по базовым технологиям предусматривает использование его и в пилотируемом варианте, что вовсе можно назвать прорывов в мировой космонавтике. Пилотируемые корабли всегда проектировались как отдельные проекты по совершенно другим, не совместимым с грузовиками, стандартам. Роскосмос планирует с 2018 года начать практическую реализацию запусков ракеты с командой космонавтов, по сравнению с «Союзами», которые последние десятилетия выполняют эту функцию, доставка и возвращение людей на МКС подешевеет на 25-30%, а это около 10 млн долларов на каждую «ходку». В 2019 «Ангара» должна полететь на Луну, а в 2022 – на Марс. Правда, это пока еще не утвержденные планы, а технические перспективы, которые уже сейчас заложены в проект. «На сегодняшний день он готовился для Плесецка как грузовик, но сейчас даны поручения и прорабатывается вопрос о том, что на «Восточном» будет решаться задача и пилотируемого запуска. Потому что все для этого есть. Там есть процедуры, связанные с тем, что нужна летная квалификация, ответственность существенно выше, поэтому есть процедуры, по которым ракета получает летную квалификацию для пилотируемых запусков. И первое - она должна в грузовом варианте обкататься»
Информация