Angara: el primer cohete modular del mundo

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Anonim

El 1 de noviembre, la dirección del Centro Estatal de Investigación y Producción que lleva el nombre de V. I. Khrunicheva informó que el nuevo vehículo de lanzamiento pesado Angara A5, el primer cohete del mundo fabricado de forma modular (formado como diseñador), ha sido sometido a un diagnóstico integral y está completamente listo para su lanzamiento desde el cosmódromo de Plesetsk.

Angara: el primer cohete modular del mundo
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La versión ligera de "Angara" - A1 (1 módulo, capacidad de carga de 1,5 toneladas) en junio de este año fue probada con éxito, ahora un cohete de 5 módulos con una carga útil de 25,8 toneladas (órbita de 200 km.) Irá al lanzamiento Los próximos arranques del ciclo de pruebas están previstos para lanzar ya el A7 con una carga de 35 toneladas y el A7.2B con 50 toneladas. Nota de los expertos: si el proyecto se implementa dentro del plazo aprobado, en primer lugar, reducirá significativamente el costo, simplificará y acelerará todo el programa espacial de Roscosmos y el Ministerio de Defensa y, en segundo lugar, en el futuro podrá remodelar el todo el mercado mundial de cohetes y espacio, porque no puede igualar el costo de entregar una unidad de carga a ninguna de las órbitas demandadas.

Se decidió buscar un reemplazo para los cohetes portadores de clase pesada de la familia Proton inmediatamente después del colapso de la URSS. Inicialmente, el objetivo era uno: crear un vehículo de lanzamiento completamente a partir de componentes rusos, sin ninguna cooperación, incluso con los aliados más cercanos en la CEI. Al mismo tiempo, también se suponía que comenzaría solo en territorio ruso: el cosmódromo de Plesetsk. Nikolai Moiseyev, miembro de la comisión militar-industrial bajo el gobierno de la Federación de Rusia, señaló: “El objetivo que se estableció para los desarrolladores, para la industria nacional de cohetes y espacio, sonaba así: proporcionar el acceso independiente de Rusia al espacio. Es decir, con la ayuda de este nuevo cohete, "Angara", es necesario asegurar la retirada de las naves espaciales, que previamente podríamos lanzar desde Baikonur, desde nuestro cosmódromo doméstico de Plesetsk. Esta tarea fue encomendada por la dirección del país. Esto no significa que estemos abandonando el uso posterior del cosmódromo de Baikonur, todavía está en demanda, todavía se usa para fines civiles. Pero debo decir que a estas alturas ya no quedan soldados en Baikonur, ha pasado completamente a la jurisdicción civil ".

Basado en la decisión del Consejo Científico y Técnico de las Fuerzas Militares Espaciales de 3 de agosto de 1992 sobre el tema "Vehículos de lanzamiento: estado y perspectivas de su modernización y desarrollo" y el decreto del Gobierno de la Federación de Rusia de septiembre El 15 de febrero de 1992, se anunció un concurso para el diseño y creación de un complejo de cohetes espaciales (complejo de cohetes espaciales) de clase pesada. El concurso contó con la presencia de RSC Energia im. Académico S. P. Korolev, GKNPTs. MV Khrunichev y SRC “KB im. Academician VP Makeev”, que presentó varias opciones para los vehículos de lanzamiento para su consideración por una Comisión de Expertos Interdepartamental especialmente formada. En agosto de 1994, el concurso fue ganado por la opción propuesta por el S. MV Khrunichev, quien fue nombrado desarrollador principal del complejo.

El desarrollo posterior del proyecto en realidad se congeló debido a la falta crónica de financiación de la industria en los años noventa. El trabajo activo se reanudó solo en 2001, cuando nació el primer programa espacial ruso, provisto de recursos financieros reales. Sin embargo, el nuevo equipo de diseño propuso ampliar la tarea: diseñar no solo un cohete completamente doméstico y un complejo de lanzamiento para él, como sonaba en la asignación, sino también mejorar seriamente sus características tácticas y técnicas, es decir, para hacer un medio que gane una dura competencia en el mercado global en auge. Aunque inicialmente "Angara" estaba destinado exclusivamente a necesidades militares. Para ello, era necesario, en primer lugar, resolver dos problemas fundamentales: hacer más ligero el diseño del cohete y reducir el volumen de inversiones, tanto de arranque como operativas.

Los diseñadores tomaron un camino simple: unificando la tecnología. Propusieron fabricar un cohete que sea universal en términos de la clase de capacidad de carga en forma de diseñador, que puede ensamblarse rápidamente según las tareas en cuestión, transportarse sin usar sistemas costosos que consumen mucha energía y montarse en el complejo de lanzamiento en cuestión de minutos. Al mismo tiempo, debería haber un solo complejo de lanzamiento, que suele consumir hasta el 40% de las inversiones, para todas las categorías de misiles de la familia. Aunque para cada clase de misiles en el mundo, se utiliza una plataforma de lanzamiento diseñada por separado. Y esto ya ahorra alrededor del 30% del presupuesto total para desarrollo y producción y alrededor del 24% en costos operativos. “De hecho, en este proyecto, debido a la creación de dos módulos básicos, obtenemos toda la gama de misiles ligeros, medianos y pesados: Angara-1, Angara-3 y Angara-5. Siempre para misiles ligeros, medianos o pesados: a veces hay un lanzador para la clase ligera y media, pero para que toda la gama de cargas y toda la gama de proyectos de la clase ligera, media y pesada se lancen desde un lanzador: este no es el caso. Esto hace que el proyecto sea más barato en el sentido de que no hay necesidad de construir tres mesas de lanzamiento separadas”, dijo Moiseev.

Además, la ciencia de los materiales compuestos, que se está desarrollando rápidamente en el país, fue útil: alrededor del 36% de las piezas del cohete estaban hechas de materiales compuestos de tercera generación, lo que redujo la participación total de todo el sistema en un 12,3%. Este éxito, a su vez, permitió pensar en el respeto al medio ambiente: el cohete se hizo funcionar con combustible limpio, queroseno, cuyo agente oxidante es el oxígeno. Anteriormente, todos los misiles de clase pesada volaban solo con heptilo tóxico. Según este indicador, Rusia es solo una parte de recuperación - hoy en día ya hay cohetes espaciales "limpios" en el mundo - el europeo Ariane-5 y el estadounidense Falcon-9, pero están claramente por detrás de Angara en términos de lanzamiento costo y capacidad de inversión total. Además, ninguno de ellos es capaz de llevar tal masa de carga al espacio. La última versión de Falcon 9 v1.1 coloca 13,1 toneladas en órbita de referencia baja (LEO) y 4,8 toneladas en órbita de transferencia geográfica (GPO). Ariane-5 europeo de la última modificación: máximo 6, 3 en GPO. "Angara-5" en diciembre de este año levantará 25, 8 toneladas por 200 km (6, 6 en GPO), después de agregar 2 módulos de cohetes universales (URM) más al "constructor" en la primavera de 2015 que entregará 35 toneladas (12, 5 en el GPO, el cohete ya se está ensamblando) y establecerá un récord mundial, y en 2016 el Ministerio de Defensa lo lanzará con 50 toneladas (19 toneladas en el GPO).

En términos de inversiones, Angara también superó a todos sus competidores. La compañía estadounidense ya ha gastado más de 5.200 millones de dólares en el programa Falcon-9, el monto total del proyecto alcanza los 7.500 millones de dólares, el presupuesto de la Agencia Espacial Europea para Ariane ha superado los 3.200 millones de euros y la inversión total está prevista en 5.800 millones de euros.. El Angara le costó al presupuesto ruso 96 mil millones de rublos. incluso al tipo anterior, es de $ 3,2 mil millones. El precio mínimo por kilogramo de carga útil para Falcon es de 4 mil dólares por kilogramo para LEO y 9,5 mil para GPO. Otros proyectos espaciales ni siquiera deberían considerarse, porque el cohete europeo pierde frente al estadounidense en un 12%, de lo que el jefe de SpaceX se enorgullece públicamente, y el cohete "pesado" chino RN CZ-11 existe hasta ahora solo en palabras. El costo de entrega de 1 kg con "Angara" es de solo 2.4 mil dólares para LEO y 4.6 mil para GPO. Los expertos creen que al menos en un período de diez años, a partir de 2018, cuando el nuevo vehículo de lanzamiento se lanzará en serie, y hasta 2027, será el líder absoluto en el mercado de camiones espaciales con un bajo costo de servicio que va más allá. el alcance de los competidores.

Lo que es aún más valioso es que el diseñador "Angara" en términos de tecnologías básicas prevé su uso en una versión tripulada, que se puede llamar avances en la cosmonáutica mundial. Los barcos tripulados siempre se han diseñado como proyectos separados de acuerdo con estándares completamente diferentes, incompatibles con los camiones. Roskosmos planea comenzar la implementación práctica de los lanzamientos de cohetes con un equipo de cosmonautas en 2018, en comparación con Soyuz, que ha estado realizando esta función durante las últimas décadas, el costo de entregar y devolver personas a la ISS será un 25-30% más barato. que es aproximadamente $ 10 millones por cada "caminante". En 2019, Angara volará a la luna, y en 2022, a Marte. Es cierto que estos aún no son planes aprobados, sino prospectos técnicos que ya están incluidos en el proyecto. “Hasta la fecha, se estaba preparando para Plesetsk como un camión, pero ahora se han dado instrucciones y se está resolviendo la cuestión de que la tarea de un lanzamiento tripulado también se resolverá en Vostochny. Porque hay de todo para eso. Existen procedimientos relacionados con la necesidad de calificaciones de vuelo, la responsabilidad es significativamente mayor, por lo tanto, existen procedimientos mediante los cuales un cohete recibe calificaciones de vuelo para lanzamientos tripulados. Y lo primero: debe ejecutarse en la versión de carga"

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