«Ангара́» — семейство российских ракет-носителей (РН) с кислородно-керосиновыми двигателями, включающее в себя носители от лёгкого до тяжёлого классов — в диапазоне грузоподъемностей от 3,5 («Ангара 1.2») до 38 («Ангара-А5В»)[1][2] тонн на низкой околоземной орбите. Головным разработчиком и производителем РН семейства «Ангара» являлся Государственный космический научно-производственный центр имени М. В. Хруничева.
Имеют модульную конструкцию: различные варианты «Ангары» реализуются с помощью различного числа универсальных ракетных модулей (УРМ) (УРМ-1 — для первой ступени, УРМ-2 — для второй и третьей); длина УРМ составляет 25,1 м, диаметр — 2,9 м, масса с заправленным топливом — 149 тонн. УРМ комплектуется кислородно-керосиновым двигателем РД-191.
После распада СССР космодром «Байконур», с которого осуществлялись запуски тяжёлых ракет-носителей «Протон» и «Энергия», оказался за пределами Российской Федерации. Возникла необходимость создания комплекса ракеты-носителя тяжёлого класса, все элементы которого изготавливались бы из российских комплектующих на российской производственной базе, а пуски осуществлялись с космодромов, расположенных на территории России.
- России необходим ракетный комплекс, способный выводить на геостационарную орбиту полезные нагрузки с территории Российской Федерации (космодром «Плесецк», возможный вариант — космодром «Восточный»). В настоящее время ракета-носитель «Протон» запускается только с космодрома «Байконур», расположенного на территории Казахстана[3].
- Из соображений стратегической безопасности комплекс полностью спроектирован и изготовлен кооперацией российских предприятий, находящихся на территории России.
- Замена тяжёлых ракет-носителей с токсичным топливом. Обычно в качестве топлива для «тяжёлых» РН (в СССР/РФ) — использовался ядовитый гептил. В настоящее время гептил используется в РН «Протон-М». В РН «Ангара» будет использоваться экологически чистое топливо на основе керосина; в качестве окислителя будет выступать жидкий кислород; соответственно, такая РН более безопасна при использовании. В будущем возможно применение РН «Ангары» и для пилотируемых полётов.
- Модульность. Позволит упростить доставку готового изделия по железной дороге к месту старта. Модульная концепция построения позволяет создать целое семейство РН: лёгкого класса (на базе 1-го модуля первой ступени с массой полезной нагрузки на низкой околоземной орбите 1,5 т), тяжёлого (до 35 т, состоящего из 7 универсальных ракетных модулей в составе первой ступени).
- Полезная нагрузка «Ангары А5» — до 26 тонн, что больше, чем у РН «Протон». Данные технические возможности «Ангары А5» позволят вывести с космодрома Плесецк на геостационарную орбиту полезную нагрузку такой же массы, как и с космодрома Байконур при помощи РН «Протон-М».
В результате создания «Ангары» ГКНПЦ им. Хруничева может занять почти весь российский рынок космических запусков, создав на основе УРМ единую замену для большинства существующих типов ракет-носителей, созданных в СССР:
- «Ангара А1.1» вместо «Космоса-3М» (топливо на основе высококипящих ядовитых компонентов, снят с производства в 90-х годах).
Без замены оставалось бы только семейство ракет-носителей типа Р-7 (Союз/Молния) и легкие конверсионные носители на базе МБР. Методология создания унифицированного ряда ракет-носителей стала основой докторской диссертации первого заместителя Генерального директора ГКНПЦ им. Хруничева А. А. Медведева, защищённой в 1999 году (в 2001 году А. А. Медведев был назначен Генеральным директором ГКНПЦ имени М. В. Хруничева). Кроме того, имелись основания полагать, что со временем значительная часть нагрузок РН «Союз» должны «мигрировать» на более высокий уровень и перейти на РН «Ангара-А3».
История разработки
- 3 августа 1992 года на основании Решения научно-технического совета Военно-космических Сил от по вопросу «Средства выведения: состояние и перспективы их модернизации и развития» и Постановления Правительства Российской федерации 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. Эта же организация была назначена головным разработчиком комплекса. Отвергнутое предложение РКК «Энергия» в дальнейшем стало основой для разработки семейства ракет-носителей «Русь-М».
- Указом Президента РФ от 6 января 1995 года «О разработке КРК Ангара» работы по созданию ракетного комплекса «Ангара» определены как работы особой государственной важности. В марте вышел приказ Министерства обороны РФ по этому комплексу.
- 26 августа 1995 года вышло Постановление Правительства РФ, определившее этапность создания комплекса «Ангара», утвержден генеральный план-график создания комплекса, объёмы его финансирования, а также кооперацию соисполнителей. В постановлении был определен срок начала лётных испытаний комплекса — 2005 год и место — УСК (площадка № 35) космодрома «Плесецк» (недостроенный стартовый комплекс РН «Зенит»), а в перспективе предусматривается использование для пусков РН «Ангара» и космодрома «Свободный». Принятый к разработке проект предусматривал создание двухступенчатой ракеты-носителя пакетной компоновки баков с последовательной работой ступеней с использованием в качестве окислителя жидкого кислорода, а в качестве горючего — на первой ступени керосина, на второй — жидкого водорода. Баки горючего располагались по бокам расположенных по центру баков окислителя. Такая схема неофициально называлась «чебурашкой», поскольку визуально расположенные по бокам большие баки горючего напоминали уши мультипликационного персонажа. Двигателем 1-й ступени был принят РД-171, созданный для РН Зенит. Двигатель 2-й ступени — РД-0120, использованный ранее на центральном блоке РН «Энергия». Стартовая масса РН — 640 тонн, масса полезной нагрузки, выводимой на низкую околоземную орбиту с наклонением 63° (с космодрома «Плесецк») — 24,5 тонн. Выбор двигателя 1-й ступени (РД-171) позволял использовать для запуска стартовые комплексы РН Зенит, в частности дооборудовать соответствующие недостроенные стартовые комплексы на космодроме Плесецк[6]. Соисполнителями по отдельным частям и системам были установлены:
- ГРЦ КБ им. В. П. Макеева — по топливным бакам;
- КБ Транспортного машиностроения (ЦЭНКИ НИИСК, Москва) — по наземному стартовому комплексу;
- НИИ ХИММАШ (ныне ФКП «НИЦ РКП») — по наземной отработке КРК.
- В марте 1997 года руководство ГКНПЦ им. М. В. Хруничева предложило кардинально пересмотреть принятый в 1995 году вариант РН «Ангара». Постепенно стала вырисовываться нынешняя схема ракеты-носителя на базе универсальных ракетных модулей и с использованием керосина в качестве горючего на всех ступенях РН. Без проведения нового конкурса и Научно-технического совета, решением главы Росавиакосмоса Ю. Н. Коптева и с согласия Министерства обороны РФ новая схема была принята к разработке, а РКК «Энергия» и ГРЦ им. Макеева были исключены из состава соисполнителей.
- В сентябре 2008 года в ФКП «НИЦ РКП» (бывший НИИ ХИММАШ, город Пересвет Сергиево-Посадского района Московской области) доставлен УРМ-2 ракеты-носителя «Ангара» для проведения огневых испытаний. Намеченные мероприятия являются частью обязательного цикла подготовки создаваемой ракетно-космической техники[8].
- 29.04.2009 в ФКП «НИЦ РКП» была проведена первая серия холодных испытаний (ХСИ-1) УРМ-1, в которой в бак окислителя заправлялось около 100 тонн жидкого кислорода. Целью ХСИ-1 являлась комплексная отработка пневмогидросистем (ПГС) питания двигателя и алгоритмов управления ПГС на натурном криогенном компоненте топлива — жидком кислороде[9].
- 18.11.2010 в ФКП «НИЦ РКП» успешно проведены огневые стендовые испытания универсального ракетного модуля УРМ-2 РН «Ангара». Основная цель огневого стендового испытания — комплексная проверка и подтверждение работоспособности пневмогидросистем изделия в стендовых условиях при совместной работе с двигателем РД-0124А-И с воспроизведением режимов работы двигательной установки по циклограмме полёта. Огневые стендовые испытания являются заключительным этапом наземной отработки УРМ-2 перед лётными испытаниями[11].
- 23.05.2011 межведомственной комиссией (МВК), образованной совместным решением Космических войск Министерства обороны РФ и Федерального космического агентства, подписан Акт МВК, в котором констатировано, что двигатель РД-191 успешно завершил стадию наземной отработки и пригоден для использования в составе семейства ракет-носителей «Ангара»[12].
- В апреле 2012 года Центр судоремонта «Звёздочка» успешно провёл заводские испытания первого агрегата лёгкого класса весом 197 тонн, из двух транспортно-установочных агрегатов, для стартовых комплексов РН «Ангара»[13]. Оборудование предназначено для транспортировки и установки ракет лёгкого и тяжёлого классов на старте.
- В октябре 2012 года завершились зачётные испытания элементов конструкции ракеты-носителя «Ангара». По сообщению ГКНПЦ им. Хруничева[14], в ФКП «НИЦ РКП» (п. Реммаш) успешно завершились зачётные испытания на криостатическую прочность элементов конструкции перспективной ракеты-носителя (РН) «Ангара» (изделие А5А2С — сборка № А13) изготовления ФГУП «ГКНЦП имени М. В. Хруничева». Целью испытаний сборки № А13 было подтверждение прочности отсеков ускорителя III ступени РН, а также отдельных узлов конструкции РН «Ангара» 3А и 5А.
- Первый пилотируемый запуск с космодрома «Восточный» ракеты «Ангара» планировался к проведению в 2017 году[17].
- По заключению Счётной Палаты Российской Федерации, средства, вложенные в проект за два десятилетия, многократно подняли цену этого, пока ещё не готового, носителя[18].
- В конце августа 2015 года НПО «Энергомаш» приступило к созданию модернизированной версии двигателя РД-191 — РД-191М — который будет применяться на РКН «Ангара-А5В» и «Ангара-А5П» и будет на 10—15 % мощнее предшественника. Первый этап выпуска аванпроекта завершен в сентябре 2015 года. Опытно-конструкторские разработки планируется завершить к 2018 году.
- В январе 2018 года в ГКНПЦ им. Хруничева заявили о возобновлении работ по созданию многоразовой версии ракеты «Ангара». В «Роскосмосе» и ОКБ Мясищева подтвердили информацию о проведении работ. В авиационном КБ подчеркнули, что первые результаты могут быть объявлены уже весной 2018 года. К этому времени будет выбран технический облик многоразовой «Ангары». Его представят коллегии Военно-промышленной комиссии, которая должна будет решить вопрос о финансировании проекта[19].
- 26 июня 2018 года в Москве прошла научно-практическая конференция «Основные задачи и перспективы развития Госкорпорации „Роскосмос“». На ней Дмитрий Рогозин заявил, что лётные испытания семейства новейших российских ракет-носителей «Ангара» завершатся после шести пусков[20].
- 1 апреля 2019 года глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин сообщил СМИ, что «Ангару-А3» не будут создавать, поскольку разрабатываемый «Союз-5 (Иртыш)» имеет ту же грузоподъемность на НОО — 17 тонн, а предприятиям-изготовителям «Ангары» и «Союза» (Центр им. Хруничева и РКЦ «Прогресс» соответственно) не следует дублировать носители[22]. 11 апреля Рогозин во время пресс-конференции Роскосмоса уточнил, что «Ангара-А3» не только никогда не проектировалась, но ее даже не планировали когда-либо создавать, поскольку долгое время существовал носитель «Зенит-2», а после российско-украинского кризиса 2014 года было принято решение заменить его «Союзом-5»[23].
- 24 сентября 2019 года генеральный конструктор КБ «Салют» Сергей Кузнецов сообщил СМИ, что принято решение изготавливать методом аддитивных технологий специальные ложементы-переходники для стыковки нового шаробаллона, создаваемого взамен старого украинского, с посадочным местом[24].
- 8 октября 2019 года источник в ракетно-космической отрасли сообщил СМИ, что разработка проекта пилотируемой версии «Ангары-А5М» — «Ангара-А5П» («П» — пилотируемая) — должна завершиться к концу 2019 года, в данное время работы по созданию ракеты находятся на начальной стадии. «Ангара-А5П» будет отличаться от базовой тяжелой «Ангары» большей степенью резервирования, надежности и безопасности, а также меньшими перегрузками при отрыве от стартового стола и при разделении третьей ступени и пилотируемого корабля «Орел»[25].
- 30 октября по решению «Роскосмоса» был расторгнут контракт (стоимостью более двух миллиардов рублей) с Центром Хруничева на производство ракеты-носителя «Ангара-1.2»[26].
Передача производства из Москвы в Омск
Центр им. Хруничева принял решение наладить производство «Ангары» в омском ПО «Полёт», поскольку носитель создается по отличным от производства «Протона» технологиям, например, для «Протонов» используется аргонно-дуговая сварка и все технологические цепочки построены вокруг этого. В Омске внедрена фрикционная сварка[27]. Кроме того, с точки зрения эффективности транспортной логистики Омский завод расположен наиболее оптимально — практически на одинаковом расстоянии от космодромов Плесецк и Восточный[28].
На начальном этапе центральный и боковые блоки ракеты-носителя (соответственно, первая и вторая ступени, УРМ-1) будут собираться на производственном объединении «Полёт» в Омске, а в Москве, в Центре им. Хруничева, блоки пройдут дополнительные проверки и будет происходить сборка ракеты-носителя вместе с третьей ступенью (УРМ-2) и интеграцией разгонного блока, после чего «Ангара» будет отправлена на космодром Плесецк (Архангельская область) для предстартовой подготовки.
Предполагается, что с 2020 года ПО «Полёт» будет самостоятельно производить третью ступень (УРМ-2)[29]. В середине января 2018 года гендиректор Центра им. Хруничева Алексей Варочко сообщил СМИ, что третью ступень начнут производить в Омске не ранее 2022 года. Таким образом, всего в Москве будет изготовлено шесть ракет «Ангара-А5», а полная сборка в Омске начнется только с седьмой ракеты, по новой конструкторской документации, способом фрикционной сварки[30].
ПО «Полёт» вошло в состав Центра им. Хруничева в 2007 году. Первый этап реконструкции и модернизации ПО «Полёт» был начат в 2009 году, на этой стадии инвестиции составляли 6 млрд рублей (по другим данным — 7 млрд рублей[31]). Второй этап предусматривает вложения в 10 млрд рублей[31]. Затраты на третий этап неизвестны, он должен завершиться переходом на производство более 20 универсальных ракетных модулей для «Ангары» в год[32].
До 2015 года в Омске изготавливались топливные баки для УРМов.
- 2015 год — принято решение о размещении на территории омского завода «Полёт» производства ракеты «Ангара»[33].
- 10 мая 2016 года источник в ракетно-космической отрасли сообщил СМИ, что изготовление и проверка центрального и боковых блоков для второго летного экземпляра «Ангары-А5» задерживается на три месяца (с марта по июнь) из-за проблем с производством и испытаниями на ПО «Полёт». По его словам, причиной отставания от графика стала задержка с поставкой комплектующих, а также наладка производства в Омске, длительный срок проверок и отсутствие некоторого оборудования для тестирования[34].
- 2 августа 2016 года губернатор Омской области Виктор Назаров сообщил СМИ, что в сентябре 2016 года будет запущен цех, на котором будет полностью производиться сборка «Ангары»[33].
- 26 августа 2016 года губернатор Омской области Виктор Назаров сообщил СМИ, что ПО «Полёт» с 2020 года станет единственным в России центром по производству ракетных модулей для «Ангары», производя до 100 УРМов в год. В модернизацию производства ПО «Полёт» Центром им. Хруничева уже вложено 7 млрд рублей[32].
- 28 февраля 2017 года губернатор Омской области Виктор Назаров сообщил СМИ, что во втором квартале 2017 года «Ангара» будет полностью собираться на предприятии «Полёт», так как уже идет процесс внедрения полного технического цикла изготовления, идущий под контролем Федерального агентства по специальному строительству[35].
- 5 апреля 2017 года гендиректор Центра им. Хруничева Андрей Калиновский в интервью СМИ заявил, что предприятие по обоюдному согласию с Минобороны России (главный заказчик «Ангары») перенесло пуск носителя на 2018 год вследствие затянувшегося процесса передачи производства в Омск с целью подтверждения готовности производства с точки зрения качества выпускаемой продукции, стабильности технологических процессов и квалификации персонала. Все испытания (в том числе стендовые) должны быть завершены в ЦНИИ машиностроения в 2017 году, после чего можно будет запускать производство в ПО «Полёт»[36].
- 24 июня 2017 года в Министерстве промышленной политики, транспорта и инновационных технологий Омской области сообщили СМИ, что цех сборки УРМов для «Ангары» начнет работу на ПО «Полёт» в июле[37].
- 10 октября 2017 года исполняющий обязанности гендиректора Центра им. Хруничева Алексей Варочко сообщил СМИ, что омский филиал имеет заказ на производство 10 ракет «Ангара» по линии Минобороны России[40]. 11 октября Министерство промышленности, транспорта и инновационных технологий Омской области подтвердило это информацию, уточнив, что госзаказ рассчитан на период 2018—2025 годов и предусматривает сборку двух вариантов носителя — «Ангары-1.2» и «Ангары-А5»[41].
- По состоянию на начало 2018 года, силами Центра им. Хруничева и ЦНИИМаш проводились вибро-прочностные испытания одного из универсальных ракетных модулей УРМ-1 для первой ступени «Ангары-А5», которые начались в конце 2017 года и продлятся несколько месяцев. Цель испытаний — оценить технологическую готовность производства в ПО «Полёт», организованного с использованием новейшего технологического оборудования, оснастки и прогрессивных производственных процессов, к серийному выпуску ракет-носителей «Ангара»[42].
- 2 марта 2018 года вице-премьер Дмитрий Рогозин, по итогам посещения ПО «Полёт», сообщил о принятии решения об открытии работ по модернизации «Ангары-А5»: ракету необходимо облегчить и увеличить ее тяговооруженность за счет использования композитных материалов и перехода на самую современную сварку, которая на 15 % улучшает летные характеристики. А налаживание кооперационных схем внутри предприятий Роскосмоса поможет запустить серийное производство тяжелой «Ангары» уже в 2021 году. Кроме того, Рогозин поручил технологам ПО «Полёт» и омских филиалов ОДК и «Алмаз-Антей» обсудить 5 марта параметры создания единого центра компетенций по гальванике[43][44]. Гальванический цех должен был построен еще в 2014 году и, по данным СМИ, на его создание было выделено свыше 250 млн рублей, а в настоящее время требуется еще порядка 65 млн рублей и продление сроков до мая 2018 года на поставку необходимого оборудования[45].
- 30 марта 2018 года директор ПО «Полёт» Сергей Головинский в ходе визита на предприятие врио губернатора Омской области Александра Буркова сообщил тому, что полный перенос производства ракеты-носителя «Ангара-1.2» на омское аэрокосмическое объединение должен осуществиться в 2019 году, а «Ангара-А5» — до конца 2021 года[46].
- 17 июля 2018 года глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин сообщил СМИ, что cерийное производство ракет-носителей «Ангара» начнется на омском ПО «Полёт» с 2023 года. Туда переедет все производство, а в Москве Центр Хруничева будет трансформирован в конструкторское бюро[47].
- 22 февраля 2019 года глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин объявил, что до 2023 года в Омске будут выпускаться по две «Ангары» ежегодно. С 2023 года «Ангара» будет запущена в серийное производство. Всего производственная программа предполагает выпуск до 44 универсальных ракетных модулей, которые в рамках модульной конструкции будут складываться либо как «Ангара» легкого класса, либо тяжелого[48].
- 22 марта 2019 года Роскосмоса Дмитрий Рогозин объявил, что с 2023 года будет выпускаться не менее 8 РН «Ангара-А5» в год, запуски будут совершаться с Восточного[49].
- 22 июня 2019 года глава Центра им. Хруничева Алексей Варочко сообщил СМИ, что с этого года ПО «Полёт» начнет изготавливать полностью готовые блоки первой ступени «Ангары». Контрольно-испытательная станция под легкую ракету-носитель «Ангара-1.2»; сейчас поставлено почти 90 % оборудования для станции[50]. Губернатор Омской области Александр Бурков, в свою очередь, заявил, что к 2023 году на омском предприятии будет увеличение численности работников минимум до 3700 человек, «Полёт» будет загружен заказами на 40 лет вперед.
- 6 сентября 2019 года при посещении Владимиром Путиным космодрома Восточный гендиректор Центра им. Хруничева Алексей Варочко сообщил, что первая ракета «Ангара» будет поставлена на космодром Восточный в 2022 году; сейчас запущено ее производство в Омске[53].
- 3 октября 2019 года глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин сообщил СМИ, что ПО «Полёт» в 2023 году выпустит 4 ракеты «Ангара-А5», с 2024 года предприятие будет выпускать по 8 ракет «Ангара-А5» и по 2 ракеты «Ангара-1.2» ежегодно[54].
- 6 ноября 2019 года глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин сообщил СМИ, что первая произведённая на омском предприятии «Полёт» пилотируемая ракета-носитель «Ангара-А5П» ожидается к 2024 году[55].
Ожидаемые события
- 2020 год — выпуск первой «Ангары-1.2», полностью собранной в ПО «Полёт»; постройка второго контрольно-испытательного стенда для производства «Ангары-А5».
- апрель(?) 2020 — передача Минобороны РН «Ангара».
- ноябрь(?) 2020 — запуск РН «Ангара-А5».
- 2021 год — передача Минобороны двух РН «Ангара».
- 2022 год — выпуск первой «Ангары-А5» полностью собранной в ПО «Полёт».
- 2022 год — выпуск четырех РН «Ангара».
- 2023 год — выпуск четырех РН «Ангара».
- С 2024 года — серийное производство: выпуск восьми РН «Ангара» ежегодно[56]. Прекращение использования «Протон-М»[57].
Стоимость разработки
В 2012 году глава Федерального космического агентства Владимир Поповкин оценил произведённые затраты на разработку «Ангары» в 160 млрд р. (5,33 млрд долларов США по курсу 30 р. за доллар)[58].
На программу потрачено 100 млрд руб. (на 2013)[59].
По состоянию на начало 2015 года — 160 млрд руб.[источник не указан 53 дня]
В апреле 2018 года глава научно-технического совета Роскосмоса Юрий Коптев озвучил цифру в 110 млрд рублей[60]. Владимир Нестеров в своей книге «Космический ракетный комплекс „Ангара“. История создания» написал что потрачено 112 млрд рублей[61].
За счет переезда производства в Омск и новой организации производства сборка «Ангары» должна была удешевиться.
Испытания
Вариант для Южной Кореи
С 2004 по 2013 год велись совместные работы по южнокорейскому носителю KSLV-1 (Наро-1), в первой ступени которого активно использовались наработки по «Ангаре». С южнокорейской стороны заказчиком проекта выступал Корейский институт аэрокосмических исследований (KARI). С российской стороны в проекте участвовали ГКНПЦ имени М. В. Хруничева, НПО «Энергомаш» и Конструкторское бюро транспортного машиностроения. Всего было произведено три запуска: в 2009, 2010 и 2013 году, два первых запуска были неудачными (не по вине российских двигателей). Впоследствии, в 2016 году Корея заключила контракт на поставку ракет-носителей «Ангара»[62].
Ангара-1.2ПП
Изначально первый пуск РН «Ангара» был запланирован на 2005 год с космодрома «Плесецк»[63]. Но затем он многократно переносился: на 2011 год, на 2012 год[64][65] и наконец на 2014 год[66].
26 июня 2014 года прошёл «сухой прогон» испытательного пуска ракеты[67].
Пуск ракеты-носителя лёгкого класса «Ангара-1.2ПП» (ракета-носитель «Ангара 1.2. первого пуска») с космодрома «Плесецк» был осуществлен 9 июля 2014 года. Пуск прошёл успешно, РН полетела по баллистической траектории до района полигона Кура на Камчатке.