Angara - tên lửa mô-đun đầu tiên trên thế giới
Vào ngày 1 tháng 5, ban lãnh đạo của GKNPTs im. Khrunicheva báo cáo rằng phương tiện phóng hạng nặng Angara AXNUMX mới, tên lửa đầu tiên trên thế giới được chế tạo theo nguyên tắc mô-đun (được thiết kế như một nhà thiết kế), đã được chẩn đoán toàn diện và hoàn toàn sẵn sàng để phóng từ vũ trụ Plesetsk.
Phiên bản hạng nhẹ của Angara - A1 (1 module, sức chở 1,5 tấn) đã được thử nghiệm thành công vào tháng 5 năm nay, hiện tên lửa 25,8 module có trọng tải 200 tấn (quỹ đạo 7 km) sẽ lên bệ phóng , và Các lần phóng tiếp theo trong chu kỳ thử nghiệm được lên kế hoạch phóng chiếc A35 có tải trọng 7.2 tấn và chiếc A50B với tải trọng XNUMX tấn. Các chuyên gia lưu ý: nếu dự án được thực hiện trong khung thời gian đã được phê duyệt, trước hết nó sẽ giảm đáng kể chi phí, đơn giản hóa và tăng tốc toàn bộ chương trình không gian của Roscosmos và Bộ Quốc phòng, thứ hai là trong tương lai nó sẽ có thể để định hình lại toàn bộ thị trường tên lửa và vũ trụ toàn cầu, bởi vì chi phí vận chuyển một đơn vị hàng hóa đến bất kỳ quỹ đạo yêu cầu nào sẽ không bằng nhau.
Nó đã được quyết định tìm kiếm một sự thay thế cho các tên lửa tàu sân bay hạng nặng của gia đình Proton ngay sau khi Liên Xô sụp đổ. Ban đầu, mục tiêu là một - tạo ra một phương tiện phóng hoàn toàn từ các bộ phận của Nga mà không có bất kỳ sự hợp tác nào, ngay cả với các đồng minh thân cận nhất trong SNG. Đồng thời, nó cũng được cho là chỉ bắt đầu từ lãnh thổ của Nga - sân bay vũ trụ Plesetsk. Nikolai Moiseev, một thành viên của ủy ban quân sự-công nghiệp thuộc chính phủ Liên bang Nga, lưu ý: “Mục tiêu được đặt ra cho các nhà phát triển, cho ngành công nghiệp tên lửa và vũ trụ trong nước, là cung cấp cho Nga khả năng tiếp cận độc lập vào không gian. Có nghĩa là, với sự trợ giúp của tên lửa mới này, Angara, cần đảm bảo việc rút tàu vũ trụ, mà trước đây chúng ta có thể phóng từ Baikonur, khỏi vũ trụ Plesetsk trong nước của chúng ta. Nhiệm vụ này do ban lãnh đạo đất nước đặt ra. Điều này không có nghĩa là chúng tôi từ chối sử dụng thêm sân bay vũ trụ Baikonur, nó vẫn đang có nhu cầu, vẫn được sử dụng cho các mục đích dân sự. Nhưng tôi phải nói rằng đến thời điểm hiện tại không còn quân nhân nào ở Baikonur, nó đã hoàn toàn được thông qua quyền tài phán dân sự ”.
Trên cơ sở quyết định của Hội đồng Khoa học và Kỹ thuật của Lực lượng Vũ trụ Quân sự ngày 3 tháng 1992 năm 15 về vấn đề "Phương tiện phóng: hiện trạng và triển vọng hiện đại hóa và phát triển của chúng" và nghị định của Chính phủ Liên bang Nga ngày 1992 tháng 1994 năm XNUMX, một cuộc thi được công bố về thiết kế và chế tạo lớp SRC (tổ hợp tên lửa vũ trụ) hạng nặng. Cuộc thi có sự tham gia của RSC Energia im. Viện sĩ S.P. Korolev, GKNPTs im. M. V. Khrunichev và SRC “KB im. Viện sĩ V.P. Makeev, người đã đệ trình một số biến thể của phương tiện phóng để Ủy ban chuyên gia liên bộ được thành lập đặc biệt xem xét. Vào tháng XNUMX năm XNUMX, cuộc thi đã giành chiến thắng bởi biến thể do GKNPTs họ đề xuất. M. V. Khrunichev, người được chỉ định là nhà phát triển chính của khu phức hợp.
Việc phát triển thêm của dự án đã thực sự bị đóng băng do tình trạng thiếu vốn triền miên của ngành trong những năm 90. Công việc tích cực chỉ được tiếp tục vào năm 2001, khi chương trình vũ trụ đầu tiên của Nga ra đời, được cung cấp các nguồn tài chính thực sự. Tuy nhiên, nhóm thiết kế mới đã đề xuất mở rộng nhiệm vụ - không chỉ thiết kế một tên lửa hoàn toàn nội địa và tổ hợp phóng cho nó, như nó đã đề ra trong nhiệm vụ, mà còn cải thiện nghiêm túc các đặc tính hoạt động của nó, tức là. để tạo ra một hãng vận chuyển có thể chiến thắng trong cuộc cạnh tranh gay gắt trong thị trường toàn cầu đang bùng nổ. Mặc dù ban đầu Angara được thiết kế dành riêng cho các nhu cầu quân sự. Để làm được điều này, trước hết cần giải quyết hai vấn đề cơ bản: làm cho thiết kế tên lửa nhẹ hơn và giảm số tiền đầu tư - cả khởi động và vận hành.
Các nhà thiết kế đã đi một cách đơn giản - sự hợp nhất của công nghệ. Họ đề xuất chế tạo một tên lửa phổ quát về khả năng mang theo dưới dạng một nhà thiết kế, có thể nhanh chóng lắp ráp tùy thuộc vào các nhiệm vụ đang thực hiện, được vận chuyển mà không cần sử dụng các hệ thống tiêu tốn nhiều năng lượng đắt tiền và được gắn tại tổ hợp phóng ở vấn đề trong vài phút. Đồng thời, tổ hợp phóng, thường tiêu tốn tới 40% vốn đầu tư, chỉ nên là một cho tất cả các loại tên lửa của gia đình. Mặc dù đối với mỗi loại tên lửa trên thế giới đều sử dụng bệ phóng được thiết kế riêng. Và điều này đã tiết kiệm khoảng 30% tổng ngân sách cho phát triển và sản xuất và khoảng 24% - cho chi phí vận hành. “Trên thực tế, trong dự án này, bằng cách tạo ra hai mô-đun cơ bản, chúng tôi có được toàn bộ phạm vi tên lửa hạng nhẹ, hạng trung và hạng nặng - Angara-1, Angara-3 và Angara-5. Luôn dành cho tên lửa hạng nhẹ, hạng trung hoặc hạng nặng - đôi khi có một bệ phóng cho hạng nhẹ và hạng trung, nhưng đối với toàn bộ phạm vi tải và toàn bộ phạm vi hạng nhẹ, hạng trung và hạng nặng được phóng từ một bệ phóng - thì không. Điều này làm giảm chi phí của dự án theo nghĩa là không cần thiết phải xây dựng ba bệ phóng riêng biệt, ”Moiseev lưu ý.
Ngoài ra, khoa học vật liệu composite đang phát triển nhanh chóng ở trong nước đã trở nên hữu ích - khoảng 36% các bộ phận tên lửa được làm từ vật liệu composite thế hệ thứ ba, giúp giảm 12,3% trọng lượng riêng của toàn bộ hệ thống. Đến lượt nó, thành công này đã khiến chúng ta có thể nghĩ đến sự trong sạch của môi trường - tên lửa được tạo ra để chạy bằng nhiên liệu sạch - dầu hỏa, chất ôxy hóa trong đó là ôxy. Trước đây, tất cả các tên lửa hạng nặng chỉ bay bằng heptyl độc hại. Theo chỉ số này, Nga mới chỉ bắt kịp - ngày nay đã có tên lửa vũ trụ "sạch" trên thế giới - Ariane-5 của châu Âu và Falcon-9 của Mỹ, nhưng rõ ràng chúng tụt hậu so với Angara về chi phí phóng và tổng thể. khả năng đầu tư. Ngoài ra, không có chiếc nào trong số chúng có khả năng nâng một khối lượng hàng hóa lớn như vậy vào không gian. Phiên bản mới nhất của Falcon 9 v1.1 đưa 13,1 tấn vào quỹ đạo tham chiếu thấp (LEO) và 4,8 tấn vào quỹ đạo chuyển tiếp địa lý (GTO). Ariane-5 của châu Âu trong bản sửa đổi mới nhất - tối đa là 6,3 trên GPO. "Angara-5" vào tháng 25,8 năm nay sẽ nâng 200 tấn mỗi 6,6 km (2 tại GPO), sau khi bổ sung thêm 2015 mô-đun tên lửa đa năng (URM) cho "nhà thiết kế" vào mùa xuân năm 35, nó sẽ cung cấp 12,5 tấn. (2016, 50 tại GPO, tên lửa đã được lắp ráp) và sẽ lập kỷ lục thế giới, và vào năm 19 Bộ Quốc phòng sẽ phóng nó với khối lượng XNUMX tấn (XNUMX tấn tại GPO).
Xét về khối lượng đầu tư, Angara cũng vượt trội so với tất cả các đối thủ cạnh tranh. Công ty Mỹ đã chi hơn 9 tỷ đô la cho chương trình Falcon-5,2, tổng số tiền cho dự án lên tới 7,5 tỷ, ngân sách của cơ quan vũ trụ châu Âu dành cho Ariane đã vượt quá 3,2 tỷ euro, tổng mức đầu tư dự kiến là 5,8. tỷ euro. Angara, mặt khác, tiêu tốn của ngân sách Nga 96 tỷ rúp, tức là ngay cả ở tỷ giá cũ, nó là 3,2 tỷ đô la. Giá tối thiểu cho một kg trọng tải đối với Falcon là $ 4 mỗi kg đối với LEO và $ 9,5 đối với GPO. Các dự án không gian khác thậm chí còn không đáng xem xét, vì tên lửa châu Âu thua Mỹ 12%, điều mà người đứng đầu SpaceX tự hào công khai, và tên lửa CZ-11 “hạng nặng” của Trung Quốc tồn tại cho đến nay chỉ bằng lời nói. Chi phí giao hàng 1 kg với Angara chỉ là 2,4 nghìn đô la đối với LEO và 4,6 nghìn đối với GPO. Các chuyên gia tin rằng ít nhất trong khoảng thời gian 2018 năm - từ năm 2027, khi phương tiện phóng mới sẽ được tung ra hàng loạt và cho đến năm XNUMX, nó sẽ dẫn đầu tuyệt đối trong thị trường xe tải vũ trụ với chi phí dịch vụ thấp không thể đạt được. đối với các đối thủ cạnh tranh.
Điều đáng giá hơn nữa là thiết kế công nghệ cơ bản của Angara cung cấp cho việc sử dụng nó trong một phiên bản có người lái, có thể được gọi là đột phá trong ngành du hành vũ trụ thế giới. Tàu có người lái luôn được thiết kế như những dự án riêng biệt hoàn toàn khác biệt, không tương thích với các tiêu chuẩn, quy chuẩn của xe tải. Roskosmos có kế hoạch bắt đầu triển khai thực tế các vụ phóng tên lửa với một nhóm phi hành gia vào năm 2018, so với Soyuz đã thực hiện chức năng này trong nhiều thập kỷ qua, việc đưa và đưa người lên ISS sẽ trở nên rẻ hơn 25- 30%, tức là khoảng 10 triệu đô la cho mỗi "người đi bộ". Vào năm 2019, Angara sẽ bay lên Mặt trăng và vào năm 2022 - tới sao Hỏa. Đúng, đây chưa phải là những kế hoạch đã được phê duyệt, mà là những triển vọng kỹ thuật đã được đưa vào dự án. “Hôm nay, nó đã được chuẩn bị cho Plesetsk như một chiếc xe tải, nhưng bây giờ các hướng dẫn đã được đưa ra và vấn đề đang được giải quyết rằng vấn đề phóng có người lái cũng sẽ được giải quyết tại Vostochny. Bởi vì mọi thứ đều có cho nó. Có những thủ tục liên quan đến việc cần phải có đủ điều kiện bay, trách nhiệm cao hơn nhiều, vì vậy có những thủ tục mà tên lửa nhận được đủ điều kiện bay cho các vụ phóng có người lái. Và điều đầu tiên là nó sẽ chạy trong phiên bản chở hàng "
Phiên bản hạng nhẹ của Angara - A1 (1 module, sức chở 1,5 tấn) đã được thử nghiệm thành công vào tháng 5 năm nay, hiện tên lửa 25,8 module có trọng tải 200 tấn (quỹ đạo 7 km) sẽ lên bệ phóng , và Các lần phóng tiếp theo trong chu kỳ thử nghiệm được lên kế hoạch phóng chiếc A35 có tải trọng 7.2 tấn và chiếc A50B với tải trọng XNUMX tấn. Các chuyên gia lưu ý: nếu dự án được thực hiện trong khung thời gian đã được phê duyệt, trước hết nó sẽ giảm đáng kể chi phí, đơn giản hóa và tăng tốc toàn bộ chương trình không gian của Roscosmos và Bộ Quốc phòng, thứ hai là trong tương lai nó sẽ có thể để định hình lại toàn bộ thị trường tên lửa và vũ trụ toàn cầu, bởi vì chi phí vận chuyển một đơn vị hàng hóa đến bất kỳ quỹ đạo yêu cầu nào sẽ không bằng nhau.
Nó đã được quyết định tìm kiếm một sự thay thế cho các tên lửa tàu sân bay hạng nặng của gia đình Proton ngay sau khi Liên Xô sụp đổ. Ban đầu, mục tiêu là một - tạo ra một phương tiện phóng hoàn toàn từ các bộ phận của Nga mà không có bất kỳ sự hợp tác nào, ngay cả với các đồng minh thân cận nhất trong SNG. Đồng thời, nó cũng được cho là chỉ bắt đầu từ lãnh thổ của Nga - sân bay vũ trụ Plesetsk. Nikolai Moiseev, một thành viên của ủy ban quân sự-công nghiệp thuộc chính phủ Liên bang Nga, lưu ý: “Mục tiêu được đặt ra cho các nhà phát triển, cho ngành công nghiệp tên lửa và vũ trụ trong nước, là cung cấp cho Nga khả năng tiếp cận độc lập vào không gian. Có nghĩa là, với sự trợ giúp của tên lửa mới này, Angara, cần đảm bảo việc rút tàu vũ trụ, mà trước đây chúng ta có thể phóng từ Baikonur, khỏi vũ trụ Plesetsk trong nước của chúng ta. Nhiệm vụ này do ban lãnh đạo đất nước đặt ra. Điều này không có nghĩa là chúng tôi từ chối sử dụng thêm sân bay vũ trụ Baikonur, nó vẫn đang có nhu cầu, vẫn được sử dụng cho các mục đích dân sự. Nhưng tôi phải nói rằng đến thời điểm hiện tại không còn quân nhân nào ở Baikonur, nó đã hoàn toàn được thông qua quyền tài phán dân sự ”.
Trên cơ sở quyết định của Hội đồng Khoa học và Kỹ thuật của Lực lượng Vũ trụ Quân sự ngày 3 tháng 1992 năm 15 về vấn đề "Phương tiện phóng: hiện trạng và triển vọng hiện đại hóa và phát triển của chúng" và nghị định của Chính phủ Liên bang Nga ngày 1992 tháng 1994 năm XNUMX, một cuộc thi được công bố về thiết kế và chế tạo lớp SRC (tổ hợp tên lửa vũ trụ) hạng nặng. Cuộc thi có sự tham gia của RSC Energia im. Viện sĩ S.P. Korolev, GKNPTs im. M. V. Khrunichev và SRC “KB im. Viện sĩ V.P. Makeev, người đã đệ trình một số biến thể của phương tiện phóng để Ủy ban chuyên gia liên bộ được thành lập đặc biệt xem xét. Vào tháng XNUMX năm XNUMX, cuộc thi đã giành chiến thắng bởi biến thể do GKNPTs họ đề xuất. M. V. Khrunichev, người được chỉ định là nhà phát triển chính của khu phức hợp.
Việc phát triển thêm của dự án đã thực sự bị đóng băng do tình trạng thiếu vốn triền miên của ngành trong những năm 90. Công việc tích cực chỉ được tiếp tục vào năm 2001, khi chương trình vũ trụ đầu tiên của Nga ra đời, được cung cấp các nguồn tài chính thực sự. Tuy nhiên, nhóm thiết kế mới đã đề xuất mở rộng nhiệm vụ - không chỉ thiết kế một tên lửa hoàn toàn nội địa và tổ hợp phóng cho nó, như nó đã đề ra trong nhiệm vụ, mà còn cải thiện nghiêm túc các đặc tính hoạt động của nó, tức là. để tạo ra một hãng vận chuyển có thể chiến thắng trong cuộc cạnh tranh gay gắt trong thị trường toàn cầu đang bùng nổ. Mặc dù ban đầu Angara được thiết kế dành riêng cho các nhu cầu quân sự. Để làm được điều này, trước hết cần giải quyết hai vấn đề cơ bản: làm cho thiết kế tên lửa nhẹ hơn và giảm số tiền đầu tư - cả khởi động và vận hành.
Các nhà thiết kế đã đi một cách đơn giản - sự hợp nhất của công nghệ. Họ đề xuất chế tạo một tên lửa phổ quát về khả năng mang theo dưới dạng một nhà thiết kế, có thể nhanh chóng lắp ráp tùy thuộc vào các nhiệm vụ đang thực hiện, được vận chuyển mà không cần sử dụng các hệ thống tiêu tốn nhiều năng lượng đắt tiền và được gắn tại tổ hợp phóng ở vấn đề trong vài phút. Đồng thời, tổ hợp phóng, thường tiêu tốn tới 40% vốn đầu tư, chỉ nên là một cho tất cả các loại tên lửa của gia đình. Mặc dù đối với mỗi loại tên lửa trên thế giới đều sử dụng bệ phóng được thiết kế riêng. Và điều này đã tiết kiệm khoảng 30% tổng ngân sách cho phát triển và sản xuất và khoảng 24% - cho chi phí vận hành. “Trên thực tế, trong dự án này, bằng cách tạo ra hai mô-đun cơ bản, chúng tôi có được toàn bộ phạm vi tên lửa hạng nhẹ, hạng trung và hạng nặng - Angara-1, Angara-3 và Angara-5. Luôn dành cho tên lửa hạng nhẹ, hạng trung hoặc hạng nặng - đôi khi có một bệ phóng cho hạng nhẹ và hạng trung, nhưng đối với toàn bộ phạm vi tải và toàn bộ phạm vi hạng nhẹ, hạng trung và hạng nặng được phóng từ một bệ phóng - thì không. Điều này làm giảm chi phí của dự án theo nghĩa là không cần thiết phải xây dựng ba bệ phóng riêng biệt, ”Moiseev lưu ý.
Ngoài ra, khoa học vật liệu composite đang phát triển nhanh chóng ở trong nước đã trở nên hữu ích - khoảng 36% các bộ phận tên lửa được làm từ vật liệu composite thế hệ thứ ba, giúp giảm 12,3% trọng lượng riêng của toàn bộ hệ thống. Đến lượt nó, thành công này đã khiến chúng ta có thể nghĩ đến sự trong sạch của môi trường - tên lửa được tạo ra để chạy bằng nhiên liệu sạch - dầu hỏa, chất ôxy hóa trong đó là ôxy. Trước đây, tất cả các tên lửa hạng nặng chỉ bay bằng heptyl độc hại. Theo chỉ số này, Nga mới chỉ bắt kịp - ngày nay đã có tên lửa vũ trụ "sạch" trên thế giới - Ariane-5 của châu Âu và Falcon-9 của Mỹ, nhưng rõ ràng chúng tụt hậu so với Angara về chi phí phóng và tổng thể. khả năng đầu tư. Ngoài ra, không có chiếc nào trong số chúng có khả năng nâng một khối lượng hàng hóa lớn như vậy vào không gian. Phiên bản mới nhất của Falcon 9 v1.1 đưa 13,1 tấn vào quỹ đạo tham chiếu thấp (LEO) và 4,8 tấn vào quỹ đạo chuyển tiếp địa lý (GTO). Ariane-5 của châu Âu trong bản sửa đổi mới nhất - tối đa là 6,3 trên GPO. "Angara-5" vào tháng 25,8 năm nay sẽ nâng 200 tấn mỗi 6,6 km (2 tại GPO), sau khi bổ sung thêm 2015 mô-đun tên lửa đa năng (URM) cho "nhà thiết kế" vào mùa xuân năm 35, nó sẽ cung cấp 12,5 tấn. (2016, 50 tại GPO, tên lửa đã được lắp ráp) và sẽ lập kỷ lục thế giới, và vào năm 19 Bộ Quốc phòng sẽ phóng nó với khối lượng XNUMX tấn (XNUMX tấn tại GPO).
Xét về khối lượng đầu tư, Angara cũng vượt trội so với tất cả các đối thủ cạnh tranh. Công ty Mỹ đã chi hơn 9 tỷ đô la cho chương trình Falcon-5,2, tổng số tiền cho dự án lên tới 7,5 tỷ, ngân sách của cơ quan vũ trụ châu Âu dành cho Ariane đã vượt quá 3,2 tỷ euro, tổng mức đầu tư dự kiến là 5,8. tỷ euro. Angara, mặt khác, tiêu tốn của ngân sách Nga 96 tỷ rúp, tức là ngay cả ở tỷ giá cũ, nó là 3,2 tỷ đô la. Giá tối thiểu cho một kg trọng tải đối với Falcon là $ 4 mỗi kg đối với LEO và $ 9,5 đối với GPO. Các dự án không gian khác thậm chí còn không đáng xem xét, vì tên lửa châu Âu thua Mỹ 12%, điều mà người đứng đầu SpaceX tự hào công khai, và tên lửa CZ-11 “hạng nặng” của Trung Quốc tồn tại cho đến nay chỉ bằng lời nói. Chi phí giao hàng 1 kg với Angara chỉ là 2,4 nghìn đô la đối với LEO và 4,6 nghìn đối với GPO. Các chuyên gia tin rằng ít nhất trong khoảng thời gian 2018 năm - từ năm 2027, khi phương tiện phóng mới sẽ được tung ra hàng loạt và cho đến năm XNUMX, nó sẽ dẫn đầu tuyệt đối trong thị trường xe tải vũ trụ với chi phí dịch vụ thấp không thể đạt được. đối với các đối thủ cạnh tranh.
Điều đáng giá hơn nữa là thiết kế công nghệ cơ bản của Angara cung cấp cho việc sử dụng nó trong một phiên bản có người lái, có thể được gọi là đột phá trong ngành du hành vũ trụ thế giới. Tàu có người lái luôn được thiết kế như những dự án riêng biệt hoàn toàn khác biệt, không tương thích với các tiêu chuẩn, quy chuẩn của xe tải. Roskosmos có kế hoạch bắt đầu triển khai thực tế các vụ phóng tên lửa với một nhóm phi hành gia vào năm 2018, so với Soyuz đã thực hiện chức năng này trong nhiều thập kỷ qua, việc đưa và đưa người lên ISS sẽ trở nên rẻ hơn 25- 30%, tức là khoảng 10 triệu đô la cho mỗi "người đi bộ". Vào năm 2019, Angara sẽ bay lên Mặt trăng và vào năm 2022 - tới sao Hỏa. Đúng, đây chưa phải là những kế hoạch đã được phê duyệt, mà là những triển vọng kỹ thuật đã được đưa vào dự án. “Hôm nay, nó đã được chuẩn bị cho Plesetsk như một chiếc xe tải, nhưng bây giờ các hướng dẫn đã được đưa ra và vấn đề đang được giải quyết rằng vấn đề phóng có người lái cũng sẽ được giải quyết tại Vostochny. Bởi vì mọi thứ đều có cho nó. Có những thủ tục liên quan đến việc cần phải có đủ điều kiện bay, trách nhiệm cao hơn nhiều, vì vậy có những thủ tục mà tên lửa nhận được đủ điều kiện bay cho các vụ phóng có người lái. Và điều đầu tiên là nó sẽ chạy trong phiên bản chở hàng "
tin tức