Rakety Angara

Angara
Start Angary A5, 14. prosince 2020
Start Angary A5, 14. prosince 2020
Země původuRuskoRusko Rusko
Rodina raketAngara
VýrobceGKNPC Chruničeva
Rozměry
VýškaAngara 1.2PP 42,4 m
Angara A5 55,2 m
PrůměrAngara 1.2 2,9 m
Angara A5 8,86 m
Hmotnost171 500 – 790 000 kg
Nosnost
na LEO3 800 – 24 500 kg (Pleseck)
na GTO5 400 – 7 500 kg (Pleseck)
Historie startů
Statusaktivní
Kosmodrom
Celkem startů5
Angara 1.2PP: 1
Angara 1.2: 1
Angara A5: 3
Úspěšné starty5
Angara 1.2PP: 1
Angara 1.2: 1
Angara A5: 3[1][2][pozn. 1]
Selhání0
Částečná selhání0
První start1.2PP: 9. července 2014
1.2: 29. dubna 2022
A5: 23. prosince 2014
Poslední start1.2: 29. dubna 2022[3][1]
Pomocné motory – URM-1 (modul)
Počet0-6
Tah1 920 kN
Specifický impuls310,7 s
PalivoLO2 + RP-1
První stupeň  – URM-1 (modul)
MotorRD-191
Tah1 920 kN
Specifický impuls310,7 s
PalivoLO2 + RP-1
Druhý stupeň  – URM-2 (modul)
MotorRD-0124A
Tah294,3 kN
Specifický impuls359 s
PalivoLO2 + RP-1

Rakety Angara představují rodinu nosných raket vyvinutých moskevským Státním kosmickým vědeckovýrobním střediskem M.V.Chruničeva a provozovaná agenturou Roskosmos. Tyto nosiče mohou vynést na nízkou oběžnou dráhu 3 800 až 24 500 kg. Spolu s nosnou raketou Sojuz 2 jsou určeny k nahrazení několika starších nosných raket.

Historie

Po rozpadu Sovětského svazu část výrobců nosných raket zůstala mimo hranice Ruska, zejména na Ukrajině – například výrobce nosných raket Zenit, Južnoje (nově nazývané Deržavne konstruktorske bjuro „Pivdenne“ im. M. K. Janhelja), nebo výrobce raket Cyklon a Dněpr, Pivdenmaš (nově nazývaný Vyrobnyče Objednanňa Pivdennyj Mašynobudivnyj Zavod imeni A.M. Makarova). Hlavní kosmodrom Sovětského svazu, Bajkonur, leží na území Kazachstánu a Rusko si muselo domlouvat jeho pronájem. To vedlo k rozhodnutí vyvinout zcela nový typ ruské nosné rakety pojmenovaný Angara, který by nahradil rakety vyráběné v zahraničí a umožnil Rusku dosáhnout vesmíru i bez Bajkonuru. Nejprve šlo o náhradu zahraničních nosičů, ale později se uplatnila i další hlediska, jako nahrazení zastaralých nebo neekologických nosičů. K tomuto účelu také bylo nutné postavit nebo upravit vypouštěcí zařízení. Nejprve v Plesecku a později ve Vostočném. Soutěže o zakázku nového nosiče se zúčastnilo několik společností a v roce 1994 byl jako vítěz vybráno Chruničevovo středisko, výrobce nosiče Proton. Právě obchodní úspěch Protonu navíc zajistil Chruničevovu středisku dostatek financí v následujícím období, kdy se vládní finanční zajištění projektu Angara potýkalo s problémy.

Počáteční návrh Chruničevova střediska předpokládal pro pohon prvního stupně využití modifikovaného raketového motoru RD-170 a druhý stupeň využívající kombinaci kapalného kyslíku a kapalného vodíku. V roce 1997 byla myšlenka druhého stupně, poháněného vodíkem, opuštěna ve prospěch RP-1 (kerosenu), a koncepce s jedním motorem RD-170 byla nahrazena modulární koncepcí, která je skládána z modulů URM-1, každého s jedním novým jednokomorovým motorem RD-191 odvozeným od čtyřkomorového motoru RD-170. Tento nový modulární nosič však vyžaduje nové vypouštěcí zařízení.

V roce 2004 dostal (modulární) návrh nosiče Angara podobu a projekt pokračoval vývojem nosičů. V roce 2008 výrobce motorů RD-191 NPO Energomaš ohlásil, že vývoj motoru a jeho statické testy byly dokončeny a motor je připraven pro výrobu a nasazení,[4] a v roce 2009 byl první dokončený první stupeň Angary dodán Chruničevovu středisku.[5] Následující rok Vladimir Jevgeňjevič Něstěrov, generální ředitel Chruničevova střediska, oznámil, že první testovací let nosiče Angara je předpokládán v roce 2013,[6] a v témže roce první prototyp nosiče Angara dorazil do Plesecka.[7]

Dne 9. července 2014, 22 let po prvním návrhu Angary, se konal první start. Jednalo se o testovací suborbitální let Angary verze 1.2PP ze severně položeného kosmodromu Pleseck.[8][9][10]

Dne 23. prosince 2014 vynesla raketa Angara A5 maketu užitečného zatížení na dráhu přechodovou ke geostacionární (GTO).[11] Další let Angary A5, tentokrát s operačním zatížením, byl plánován na konec roku 2016 nebo počátek roku 2017.[12][13]

Popis nosiče

Nosič Angara je modulární, což znamená, že jeho základem jsou univerzální raketové moduly, konkrétně v prvním a druhém stupni URM-1 a ve stupni třetím URM-2.

URM-1: první stupeň (boostery) a druhý stupeň

Na konfiguraci těžkého nosiče Angara A5 je dobře vidět modulární návrh konstrukce těchto nosičů. První a druhý stupeň Angary A5 se skládá z celkem pěti (shodných) modulů URM-1. Okolo centrálního modulu URM-1 druhého stupně jsou připevněny další čtyři postranní urychlovací moduly URM-1 prvního stupně (boostery). Všechny z těchto modulů URM-1 jsou vybaveny jedním motorem Energomaš RD-191, spalující kapalný kyslík a vysoce rafinovaný kerosen (RP-1).

Modul URM-1 obsahuje (postupně shora): nádrž kapalného kyslíku, dále následuje mezinádržová struktura obsahující elektroniku pro řízení letu a telemetrii (předávání informací o stavu modulu na Zem), a dále nádrž na kerosen (RP-1). Základna modulu je tvořena motorovou komorou obsahující zařízení pro změnu vektoru tahu motoru a pro řízení otáčení (nosiče) kolem podélné osy.[14]

RD-191

Jednokomorový motor RD-191 modulu URM-1, je odvozen od čtyřkomorového motoru RD-170, původně vyvinutého pro urychlovací stupně supertěžkého nosiče Eněrgija.

Podrobnější informace naleznete v článku RD-191.

URM-2: třetí stupeň

Třetí stupeň nosiče Angara A5 (a Angara A3), představuje modul URM-2, používající jeden čtyřkomorový motor RD-0124A (návrh: KB chimavtomatiki) který, stejně jako první a druhý stupeň, spaluje kapalný kyslík a petrolej. Motor RD-0124A je blízký příbuzný motoru RD-0124, který v současné době pohání druhý stupeň Sojuzu 2.1b a Sojuzu 2.1v. V případě Angary A5 má stupeň URM-2 šířku 3,6 metru.[15][16] Do budoucna je plánováno nahrazení RD-0124A lehčím a jednodušším jednokomorovým motorem RD-0125A.

RD-0124A

Čtyřkomorový motor RD-0124A modulu URM-2, je odvozen od čtyřkomorového motoru RD-0124, původně vyvinutého pro nosič Sojuz 2.

Podrobnější informace naleznete v článku RD-0124.

Horní stupně

Pro vynášení nákladů na nízkou oběžnou dráhu nebudou nosiče Angara používat horní stupně.

Briz-M

Pro vyšší oběžné dráhy, jako je například dráha přechodová ke geostacionární a také dráha geostacionární, bude Angara A3 a Angara A5 používat horní stupeň Briz-M (který je v současnosti používán například v nosiči Proton-M), poháněným jedním motorem S5.98M spalujícím N2O4 a UDMH.

Podrobnější informace naleznete v článku Briz-M.

Block DM-03

Druhou alternativou je využití částečně kryogenního horního stupně Block DM-03 který spaluje kerosin a kapalný kyslík.

Podrobnější informace naleznete v článku Block DM-03.

KVTK

Další možností je využití zcela kryogenního horního stupně, označeného KVTK. Tento stupeň bude spalovat kapalný vodík a kapalný kyslík, a pohánět ho bude motor RD-0146D, což umožní nosiči Angara A5 zvýšit nosnost na GTO o dvě tuny nákladu.

Varianty

(c) Mil.ru, CC BY 4.0
První testovací start nosné rakety Angara-1.2PP z kosmodromu Pleseck (2014)[17]

Angara 1.2

Nejlehčí Angara je Angara 1.2, která obsahuje pouze jeden modul URM-1 jako první stupeň a modifikovaný stupeň Block I jako druhý stupeň. Má startovací hmotnost 171 tun a může vynést 3,8 tun nákladu na kruhovou oběžnou dráhu 200 km x 60° (LEO).[18][19][20] Tato verze poprvé letěla 29. dubna 2022 s družicí Kosmos-2555 (MKA EMKA No.3).[21][22]

Angara 1.2PP

Modifikovaná Angara 1.2 (index 14А125-01), pojmenovaná Angara 1.2PP - Angara-1.2 pervyy polyot, uskutečnila svůj úvodní suborbitální let 9. července 2014. Tento let trval 22 minut a jako zátěž byl nesen hmotový simulátor (zátěž) vážící 1430 kg. Angara 1.2PP vážící 171 tun a zahrnující modul URM-1 jako první stupeň a částečně natankovaný modul URM-2 o šířce 3,6 metru umožnila otestování hlavních částí (složitější) Angary A5 v letu před jejím prvním orbitálním startem, který proběhl ke konci roku 2014.[23]

Podrobnější informace naleznete v článku Angara 1.2PP.

Angara 3

Střední konfigurace Angary svými parametry představuje náhradu za nosič Zenit. Na rozdíl od nejlehčí verze Angary je složena ze tří modulů URM-1, z centrálního a dvou postranních. K centrálnímu modulu je připevněn třetí stupeň, URM-2. Nosnost Angary A3 z kosmodromu Pleseck na nízkou oběžnou dráhu kolem Země (LEO) je přibližně 14,6 tuny nákladu, na dráhu přechodovou ke geostacionární (GTO) to za pomoci horního stupně Briz-M to je až 2,4 tuny nákladu. Angara v této konfiguraci zatím neletěla (leden 2016).[24][25]

Podrobnější informace naleznete v článku Angara 3.

Angara 5

(c) Mil.ru, CC BY 4.0
První start těžkého nosiče Angara 5 z kosmodromu Pleseck (2014)

Těžká konfigurace nosiče Angara představuje v první řadě náhradu za nosič Proton. Jak název napovídá, skládá se z celkem pěti modulů URM-1. Používá jeden centrální modul URM-1 jako druhý stupeň. Další čtyři moduly prvního stupně URM-1 jsou připevněny okolo centrálního URM-1.

Podrobnější informace naleznete v článku Angara 5.

Angara 7

Existují návrhy na supertěžkou Angaru A7, která by vážila 1 133 tun a byla schopna vynést 35 tun na 200 km x 60° na nízkou oběžnou dráhu (LEO), nebo ve druhé fázi 12,5 tuny na GTO s využitím zvětšeného modulu KVTK (KVTK-A7), na místo URM-2.[19] Nejsou žádné aktuální plány na vývoj Angary této verze, protože by vyžadovala větší centrální modul, kvůli potřebě nést více pohonných hmot a nutnosti čekat na dokončení vývoje kyslíko-vodíkových motorů pro KVTK. Angara 7 také bude vyžadovat jinou vypouštěcí rampu (než pro konfiguraci Angara 5).[26][27] Avšak podle šéf-editora Russia's Space News, Igora Marinina, práce na Angaře A7 v současné době probíhají v Chruničevově státním výzkumně-výrobním vesmírném centru.[28]

Angara 1.1

Angara s Brizem-M jako druhým stupněm. Zrušena.

Bajkal

Návrh znovupoužitelného pomocného modulu URM-1 s proudovým motorem a křídly, které by mu po startu umožnila přistát na letišti.

Angara 100

Návrh těžké rakety, z roku 2005, s nosností přes sto tun. Používala by čtyři pomocné motory RD-170, centrální stupeň s RD-180 a horní s RD-0120.[29]


Přehled nosností na různé orbitální dráhy

Zleva: Angara A5V, Proton M, Angara A5, Angara A3 a Angara A1.2
Varianty nosiče Angara[30][31][32][33]
-Angara 1.2Angara A3Angara A5Angara A5V[34]
Vzletová hmotnost171 tun481 tun759 – 773 tun~790 tun
LEO*13,5 – 3,8 tuny14,6 – 15,1 tun24,5 – 25,8 tun35 tun
MEO*21,3 tuny[33]---
GTO*3 z Plesecka (Briz-M)-2,4 tuny[35]5,4 tuny[35]-
GTO z Vostočného (Briz-M)----
GTO z Plesecka (KVTK)-3,6 tuny[30]7,5 tuny[35]-
GTO z Vostočného (KVTK)--8,5 tun[31]-
GEO*4 z Plesecka (Briz-M)-1,0 tuna[35]2,8 tuny[35]-
GEO z Vostočného (Briz-M)----
GEO z Plesecka (KVTK)-1,6 tuny[30]4,5 tuny[35]-
GEO z Vostočného (KVTK)--5,0 tun[31]-
Úniková dráha*5---~15 tun
LLO*6---~10 tun

*1Kruhová dráha, výška dráhy 200 km nad Zemí, sklon dráhy 63,1 stupně k rovníku
*2Kruhová dráha, výška dráhy 1500 km nad Zemí
*3Eliptická dráha, nejnižší bod dráhy ve výšce 500 km, sklon dráhy 25 stupňů
*4Kruhová dráha ve výšce přibližně 35 800 km, nad rovníkem (sklon dráhy 0 stupňů)
*5Úniková dráha (druhá kosmická rychlost)
*6Oběžná dráha kolem Měsíce

Testování a výroba

Produkce modulů URM a horního stupně Briz-M bude umístěno v dceřiném podniku Chruničevova střediska, ve firmě Proizvodstvennoje objediněnije „Poljot“ v Omsku. V roce 2009, Poljot investoval přes 771,4 miliónů ruských rublů (okolo 25 miliónů USD) do výrobní linky nosičů Angara. Vývoj a testování motoru RD-191 byl podnikem NPO Energomaš dokončen, takže jejich hromadná výroba bude moci být zadána podniku Proton-PM v Permu.

Kosmodromy

Angara je v současné době primárně vypouštěna z kosmodromu Pleseck na severu evropské části Ruska. Později bude využíván také kosmodrom Vostočnyj, který je umístěn na jihovýchodě Ruska. Kosmodrom Vostočnyj umožňuje vypouštět nosiče s vyšším užitečným zatížením než z Plesecka a také umožní pilotované lety.[36]

Seznam letů

(c) Mil.ru, CC BY 4.0
Start nosiče Angara 1.2PP z kosmodromu Pleseck (2014)
datumkonfiguracedráhanákladkosmodromúspěšnostpoznámka
9. červenec 2014Angara 1.2PPsuborbitální let1 430 kg zátěžPleseckúspěchPrvní testovací let.
23. prosince 2014Angara A5 / Briz-MLEO2 000 kg zátěžPleseckúspěchPrvní testovací let A5.
14. prosince 2020Angara A5 / Briz-MGTO2 400 kg zátěžPleseckúspěch[37]Druhý testovací let A5.
27. prosinec 2021Angara 5 / PersejGTO5 400 kg zátěžPleseckčástečné selháníHorní stupeň neprovedl druhý zážeh a zůstal na nízké oběžné dráze.
29. duben 2022Angara 1.2LEOMKA-R (Kosmos-2555)Pleseckúspěch[22]První let verze 1.2
březen 2022Angara 5 / PersejGTOEkspress AMUPleseckplán
červenec 2022Angara 1.2LEOKOMPSAT-6Pleseckplán
2022Angara 1.2LEOGonets-M 26, 27, 28Pleseckplán
srpen 2023Angara 5LEOOrjol 1VostočnyjplánPrvní start z Vostočnyj, testovací let nové kosmické lodi.[38]
2024Angara A5PLEOOrjol 2VostočnyjplánPrvní testovací let nové kosmické lodi na ISS.[39]

Související články

Odkazy

Poznámky

  1. ↑ Přesněji, neselhala raketa Angara, ale nový horní stupeň Persej.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Angara (rocket family) na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b Angara Family. Gunter's Space Page [online]. [cit. 2022-02-23]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. ↑ VIDEO: Většina neúspěšné části ruské rakety patrně shořela v atmosféře. iDNES.cz [online]. 2022-01-05 [cit. 2022-07-26]. Dostupné online. 
  3. ↑ Angara-1.2 flies its first mission
  4. ↑ A new engine is ready for Angara [online]. RU: 2008-09-05. Dostupné online. (Russian) 
  5. ↑ URM-1 is being prepared for the burn tests (in Russian) [online]. 2009-01-29 [cit. 2014-10-12]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-05-27. (anglicky) 
  6. ↑ Interview with Vladimir Nesterov, Director-General, Khrunichev Space Center [online]. RU: Marker, 2011-01-13. Dostupné online. (anglicky) 
  7. ↑ Preparations of the first Angara launch (RussianSpaceWeb.com)
  8. ↑ Stephen Clark. First Angara rocket launched on suborbital test flight. spaceflightnow.com. Spaceflight Now, 2014-07-09. Dostupné online [cit. 2014-07-10]. (anglicky) 
  9. ↑ Sample, Ian. Russia test launches first new space rocket since Soviet era [online]. 2014-07-09 [cit. 2014-07-10]. Dostupné online. (anglicky) 
  10. ↑ "Russia's Angara rocket 'makes debut'" Jonathan Amos, BBC News, July 9, 2014
  11. ↑ ANATOLIJ, Zak. Angara-5 becomes Russia's biggest rocket [online]. http://www.russianspaceweb.com: 2014-12-23 [cit. 2014-12-23]. Dostupné online. (anglický) 
  12. ↑ ANATOLIJ, Zak. Second Angara-5 rocket to fly in 2016 [online]. http://www.russianspaceweb.com: 2015-01-16 [cit. 2015-03-09]. Dostupné online. (anglický) 
  13. ↑ ILS secures first Angara Launch Contract, Next Commercial Proton Mission slips to October – Spaceflight101. spaceflight101.com [online]. [cit. 2016-10-18]. Dostupné online. 
  14. ↑ ZAK, Anatoly. URM-1 [online]. [cit. 2014-07-01]. Dostupné online. (anglicky) 
  15. ↑ ŽAK, Anatolyj. [cit. 2015-01-23]. Dostupné online. (anglicky) 
  16. ↑ Archivovaná kopie [online]. www.spaceflight101.com/ [cit. 2015-01-23]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2015-09-25. (anglicky) 
  17. ↑ Angara goes on its maiden voyage. www.russianspaceweb.com [online]. [cit. 2022-06-13]. Dostupné online. 
  18. ↑ Angara 1.2 [online]. [cit. 2014-07-01]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2015-09-24. (anglicky) 
  19. ↑ a b Angara Launch Vehicles Family [online]. Khrunichev State Research and Production Space Center [cit. 2014-07-01]. Dostupné online. (anglicky) 
  20. ↑ Angara 1.2 [online]. http://www.spaceflight101.com/ [cit. 2015-01-18]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2015-09-24. (anglicky) 
  21. ↑ EMKA (Zvesda ?). Gunter's Space Page [online]. [cit. 2022-05-03]. Dostupné online. (anglicky) 
  22. ↑ a b Angara-1.2 flies its first mission. www.russianspaceweb.com [online]. [cit. 2022-05-03]. Dostupné online. 
  23. ↑ Angara rocket launches on maiden flight [online]. July 9, 2014 [cit. 2014-07-09]. Dostupné online. (anglicky) 
  24. ↑ Angara A3 [online]. http://www.spaceflight101.com/ [cit. 2015-01-18]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2015-01-18. (anglicky) 
  25. ↑ ZAK, Anatolij. [cit. 2015-01-06]. Dostupné online. 
  26. ↑ Angara A7 [online]. Spaceflight 101 [cit. 2014-07-01]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2014-07-02. (anglicky) 
  27. ↑ Angara-7 [online]. www.russianspaceweb.com [cit. 2014-07-01]. Dostupné online. (anglicky) 
  28. ↑ Angara-7. RT.com [online]. Dostupné online. 
  29. ↑ Angara 100 [online]. www.russianspaceweb.com [cit. 2018-02-14]. Dostupné online. (anglicky) 
  30. ↑ a b c ŽAK, Anatolyj. The Angara family of launch vehicles [online]. Rev. 2009 [cit. 2015-01-22]. Dostupné online. (anglicky) 
  31. ↑ a b c ZAK, Anatoly. [cit. 2015-08-27]. Dostupné online. (anglický) 
  32. ↑ ZAK, Anatoly. Angara-1 to inaugurate new rocket family [online]. [cit. 2015-09-03]. Dostupné online. (anglicky) 
  33. ↑ a b Angara 1.2 [online]. http://www.spaceflight101.com/ [cit. 2015-09-03]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2015-09-24. (anglicky) 
  34. ↑ Angara-5V launch vehicle [online]. RussianSpaceWeb.com, 2015-03-23 [cit. 2015-03-24]. Dostupné online. (anglicky) 
  35. ↑ a b c d e f Angara Launch Vehicles Family [online]. Khrunichev [cit. 2009-07-25]. Dostupné online. (anglicky) 
  36. ↑ Angara launch complex (371SK32) in Vostochny. russianspaceweb.com [online]. [cit. 2016-10-10]. Dostupné online. 
  37. ↑ Ракета-носитель «Ангара-А5» стартовала с космодрома Плесецк [online]. Roskosmos, 2020-12-14 [cit. 2020-12-14]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2020-12-14. (rusky) 
  38. ↑ RUSSIAN LAUNCH MANIFEST [online]. sworld.com.au [cit. 2022-01-08]. Dostupné online. 
  39. ↑ Летные испытания нового пилотируемого корабля решили вернуть на "Ангару" [online]. RIA Novosti, 2019-09-06 [cit. 2020-01-10]. Dostupné online. (rusky) 

Nosiče

Základní druhy oběžných drah Země

  • LEO — nízká oběžná dráha
  • MEO — střední oběžná dráha
  • GSO — geosynchronní dráha
  • GTO — dráha přechodová ke dráze geostacionární
  • GEO — geostacionární dráha

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Flag of Russia.svg
Old flag of Russia from the Tsarist era. This variant is still used today.
Первый испытательный пуск ракеты-носителя «Ангара-1.2ПП» 12.jpg
(c) Mil.ru, CC BY 4.0
Первый испытательный пуск ракеты-носителя «Ангара-1.2ПП» (ГИК Плесецк, Архангельская обл.)
The second test launch of Angara-A5 from the Plesetsk cosmodrome.jpg
Autor: ИА Военинформ, Licence: CC BY-SA 4.0
Второй испытательный пуск тяжелой ракеты-носителя "Ангара-А5" с габаритно-весовым макетом полезной нагрузки с космодрома Плесецк 14.12.2020
Первый испытательный пуск ракеты-носителя «Ангара-1.2ПП» 15.jpg
(c) Mil.ru, CC BY 4.0
Первый испытательный пуск ракеты-носителя «Ангара-1.2ПП» (ГИК Плесецк, Архангельская обл.)
Первый испытательный пуск ракеты-носителя тяжелого класса «Ангара-А5» 09.jpg
(c) Mil.ru, CC BY 4.0
Первый испытательный пуск ракеты-носителя тяжелого класса «Ангара-А5» (космодром Плесецк, Архангельская обл.)