Ракета-носитель «Ангара-А5¶

Ракета-носитель «Ангара-А5» — это российская ракета-носитель тяжёлого класса, разработанная Государственным космическим научно-производственным центром имени М. В. Хруничева (ГКНПЦ им. Хруничева). Относится к семейству модульных ракет-носителей «Ангара», создаваемых на основе универсальных ракетных модулей (УРМ) с кислородно-керосиновыми двигателями. «Ангара-А5» является первой ракетой-носителем тяжёлого класса, полностью разработанной и произведённой в России после распада СССР, и предназначена для выведения полезных нагрузок на низкие, средние, геопереходные и геостационарные орбиты.

¶История создания

Разработка семейства ракет-носителей «Ангара» началась в 1992 году, после распада СССР, когда возникла необходимость создания отечественных средств выведения, не зависящих от космодрома Байконур, расположенного на территории Казахстана. Основной целью было создание модульной линейки ракет лёгкого, среднего и тяжёлого классов на базе единого универсального ракетного модуля (УРМ-1). Первый пуск ракеты-носителя лёгкого класса «Ангара-1.2ПП» состоялся 9 июля 2014 года с космодрома Плесецк.

Ракета-носитель тяжёлого класса «Ангара-А5» впервые стартовала 23 декабря 2014 года с космодрома Плесецк. В ходе первого пуска на орбиту был выведен макет полезной нагрузки массой около 2 тонн. Второй пуск «Ангары-А5» состоялся 14 декабря 2020 года, третий — 27 декабря 2021 года. Четвёртый пуск, ставший первым с космодрома Восточный, был произведён 11 апреля 2024 года. Все четыре пуска были признаны успешными.

¶Конструкция и технические характеристики

«Ангара-А5» является трёхступенчатой ракетой-носителем с последовательным расположением ступеней. Основу конструкции составляют универсальные ракетные модули (УРМ-1), используемые на первой и второй ступенях.

¶Первая ступень

Первая ступень состоит из пяти УРМ-1, собранных в пакетную схему: один центральный модуль и четыре боковых. Каждый УРМ-1 оснащён одним жидкостным ракетным двигателем РД-191, работающим на компонентах топлива: жидкий кислород (окислитель) и керосин (горючее). Двигатель РД-191 является однокамерным, с дожиганием окислительного газа, и обладает тягой на уровне моря около 196 тонн-сил (1922 кН) и в вакууме — около 212 тонн-сил (2078 кН). Управление полётом на первой ступени осуществляется за счёт качания двигателей боковых модулей.

¶Вторая ступень

Вторая ступень представляет собой один УРМ-1, оснащённый двигателем РД-191, работающим в вакуумном режиме. Для управления на второй ступени используется качание двигателя.

¶Третья ступень (разгонный блок)

В качестве третьей ступени в составе «Ангары-А5» используется разгонный блок, который обеспечивает довыведение полезной нагрузки на целевую орбиту. В зависимости от миссии применяются различные разгонные блоки:

• Бриз-М — разгонный блок с двигателем на высококипящих компонентах топлива (несимметричный диметилгидразин и азотный тетраоксид). Использовался в первых пусках.
• КВТК (Кислородно-Водородный Тяжёлый Класс) — разгонный блок с двигателем на жидком кислороде и жидком водороде. Разрабатывается для повышения энергетических характеристик.
• Орион — новый разгонный блок на кислородно-керосиновом топливе, разрабатываемый для перспективных миссий.

¶Основные технические характеристики

¶Модификации

Семейство «Ангара» включает несколько модификаций, различающихся количеством УРМ-1 и типом разгонного блока:

• Ангара-1.2 — лёгкий класс, состоит из двух ступеней (один УРМ-1 на первой и один на второй ступени), способна выводить до 3,8 тонн на низкую орбиту.
• Ангара-А3 — средний класс (три УРМ-1 на первой ступени), не производилась серийно.
• Ангара-А5 — тяжёлый класс (пять УРМ-1 на первой ступени).
• Ангара-А5В — перспективная модификация с увеличенной грузоподъёмностью за счёт использования кислородно-водородного разгонного блока КВТК и модернизированных двигателей. Планируется выводить до 38 тонн на низкую орбиту.

¶Производство и испытания

Производство УРМ-1 и сборка ракет-носителей «Ангара» осуществляется на мощностях ГКНПЦ им. Хруничева в Москве и на заводе «ПО «Полёт» в Омске. Двигатели РД-191 производятся на Научно-производственном объединении «Энергомаш» имени академика В. П. Глушко (НПО Энергомаш) в Химках.

Первый пуск «Ангары-А5» с космодрома Восточный 11 апреля 2024 года стал важным этапом в программе, так как позволил начать эксплуатацию ракеты с нового российского космодрома. В ходе этого пуска в качестве полезной нагрузки использовался макет спутника, а также студенческий наноспутник «Гагаринец».

¶Применение и перспективы

«Ангара-А5» предназначена для выведения на орбиты различных космических аппаратов, включая спутники связи, навигации, дистанционного зондирования Земли, а также элементы перспективных орбитальных станций. В перспективе планируется использование «Ангары-А5» для запусков пилотируемых кораблей нового поколения (например, «Орёл») и для миссий по исследованию Луны и других тел Солнечной системы.

Одним из ключевых преимуществ «Ангары-А5» является её экологичность по сравнению с ракетами-носителями, использующими токсичные компоненты топлива (например, «Протон-М»). Двигатели РД-191 работают на экологически безопасных компонентах — кислороде и керосине, что снижает вредное воздействие на окружающую среду в районах падения отработанных ступеней.

¶Критика и проблемы

Несмотря на успешные пуски, программа «Ангара» сталкивается с рядом критических замечаний:

• Высокая стоимость — разработка и производство «Ангары-А5» обходятся значительно дороже, чем эксплуатация ракет-носителей «Протон-М» или зарубежных аналогов (например, Falcon 9). По оценкам, стоимость одного пуска «Ангары-А5» может превышать 100 миллионов долларов.
• Задержки в разработке — программа «Ангара» разрабатывалась более 30 лет, и серийное производство началось только в 2020-х годах. Первый пуск с космодрома Восточный состоялся с опозданием на несколько лет.
• Ограниченная грузоподъёмность — по сравнению с современными зарубежными ракетами-носителями тяжёлого класса (например, Falcon 9 Block 5, выводит до 22,8 тонн на низкую орбиту с возвращением первой ступени), «Ангара-А5» имеет сопоставимые характеристики, но уступает в возможности многократного использования ступеней.
• Отсутствие многоразовости — в отличие от ряда зарубежных аналогов, «Ангара-А5» является одноразовой ракетой-носителем, что увеличивает стоимость запусков.

¶Интересные факты

• «Ангара-А5» является первой ракетой-носителем, полностью разработанной в постсоветской России, без использования украинских комплектующих (ранее в программе «Зенит» использовались двигатели и системы управления украинского производства).
• Название «Ангара» происходит от реки Ангара в Восточной Сибири, что символизирует российское происхождение ракеты.
• В ходе первого пуска «Ангары-А5» в 2014 году на орбиту был выведен макет полезной нагрузки, который получил название «Геофизика-1» и использовался для отработки систем разгонного блока.

¶Источники

• Государственный космический научно-производственный центр имени М. В. Хруничева. Официальные пресс-релизы и технические описания.
• Роскосмос. Материалы по программе «Ангара».
• Научно-производственное объединение «Энергомаш» имени академика В. П. Глушко. Технические характеристики двигателя РД-191.
• Открытые данные о пусках ракет-носителей «Ангара» (2014–2024 гг.).
• Публикации в научно-технических журналах: «Космонавтика и ракетостроение», «Вестник НПО им. С. А. Лавочкина».