Rakety Angara

rodina ruských nosných raket

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.

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][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[2][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

HistorieEditovat

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, Južmaš (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,[3] a v roce 2009 byl první dokončený první stupeň Angary dodán Chruničevovu středisku.[4] Následující rok Vladimir Jevgeňjevič Něstěrov, generální ředitel Chruničevova střediska, oznámil, že první testovací let nosiče Angara je předpokládán v roce 2013,[5] a v témže roce první prototyp nosiče Angara dorazil do Plesecka.[6]

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.[7][8][9]

Dne 23. prosince 2014 vynesla raketa Angara A5 maketu užitečného zatížení na dráhu přechodovou ke geostacionární (GTO).[10] Další let Angary A5, tentokrát s operačním zatížením, byl plánován na konec roku 2016 nebo počátek roku 2017.[11][12]

Popis nosičeEditovat

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 stupeňEditovat

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.[13]

RD-191Editovat

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 stupeňEditovat

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.[14][15] Do budoucna je plánováno nahrazení RD-0124A lehčím a jednodušším jednokomorovým motorem RD-0125A.

RD-0124AEditovat

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 stupněEditovat

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

Briz-MEditovat

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-03Editovat

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.

KVTKEditovat

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.

VariantyEditovat

 
První testovací start nosné rakety Angara-1.2PP z kosmodromu Pleseck (2014)[16]

Angara 1.2Editovat

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).[17][18][19] Tato verze poprvé letěla 29. dubna 2022 s družicí Kosmos-2555 (MKA EMKA No.3).[20][21]

Angara 1.2PPEditovat

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.[22]

Podrobnější informace naleznete v článku Angara 1.2PP.

Angara 3Editovat

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).[23][24]

Podrobnější informace naleznete v článku Angara 3.

Angara 5Editovat

 
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 7Editovat

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.[18] 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).[25][26] 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.[27]

Angara 1.1Editovat

Angara s Brizem-M jako druhým stupněm. Zrušena.

BajkalEditovat

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

Angara 100Editovat

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.[28]


Přehled nosností na různé orbitální dráhyEditovat

 
Zleva: Angara A5V, Proton M, Angara A5, Angara A3 a Angara A1.2
Varianty nosiče Angara[29][30][31][32]
- Angara 1.2 Angara A3 Angara A5 Angara A5V[33]
Vzletová hmotnost 171 tun 481 tun 759 – 773 tun ~790 tun
LEO*1 3,5 – 3,8 tuny 14,6 – 15,1 tun 24,5 – 25,8 tun 35 tun
MEO*2 1,3 tuny[32] - - -
GTO*3 z Plesecka (Briz-M) - 2,4 tuny[34] 5,4 tuny[34] -
GTO z Vostočného (Briz-M) - - - -
GTO z Plesecka (KVTK) - 3,6 tuny[29] 7,5 tuny[34] -
GTO z Vostočného (KVTK) - - 8,5 tun[30] -
GEO*4 z Plesecka (Briz-M) - 1,0 tuna[34] 2,8 tuny[34] -
GEO z Vostočného (Briz-M) - - - -
GEO z Plesecka (KVTK) - 1,6 tuny[29] 4,5 tuny[34] -
GEO z Vostočného (KVTK) - - 5,0 tun[30] -
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 výrobaEditovat

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.

KosmodromyEditovat

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.[35]

Seznam letůEditovat

datum konfigurace dráha náklad kosmodrom úspěšnost poznámka
9. červenec 2014 Angara 1.2PP suborbitální let 1 430 kg zátěž Pleseck úspěch První testovací let.
23. prosince 2014 Angara A5 / Briz-M LEO 2 000 kg zátěž Pleseck úspěch První testovací let A5.
14. prosince 2020 Angara A5 / Briz-M GTO 2 400 kg zátěž Pleseck úspěch[36] Druhý testovací let A5.
27. prosinec 2021 Angara 5 / Persej GTO 5 400 kg zátěž Pleseck částečné selhání Horní stupeň neprovedl druhý zážeh a zůstal na nízké oběžné dráze.
29. duben 2022 Angara 1.2 LEO MKA-R (Kosmos-2555) Pleseck úspěch[21] První let verze 1.2
březen 2022 Angara 5 / Persej GTO Ekspress AMU Pleseck plán
červenec 2022 Angara 1.2 LEO KOMPSAT-6 Pleseck plán
2022 Angara 1.2 LEO Gonets-M 26, 27, 28 Pleseck plán
srpen 2023 Angara 5 LEO Orjol 1 Vostočnyj plán První start z Vostočnyj, testovací let nové kosmické lodi.[37]
2024 Angara A5P LEO Orjol 2 Vostočnyj plán První testovací let nové kosmické lodi na ISS.[38]

Související článkyEditovat

OdkazyEditovat

PoznámkyEditovat

  1. Neselhala raketa, ale nový horní stupeň Persej vyvinutý z horního stupně Block DM-03.

ReferenceEditovat

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

NosičeEditovat

Základní druhy oběžných drah ZeměEditovat

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

Externí odkazyEditovat