Как ракета «Ангара» взорвет мировой космический рынок - Сергей Корчанов. "Ангара" (ракета-носитель): технические характеристики и запуск Результатов испытаний запуска ангары 1

В 1993 г. Министерством обороны РФ и Российским космическим агентством был объявлен конкурс на разработку нового ракетно-космического носителя «Ангара». В этом конкурсе наряду с ГКНГ1Ц им. М. В. Хруничева приняли участие РКК «Энергия» и ГРЦ «КБ им. В. П. Макеева». В результате к дальнейшей разработке был рекомендован проект ГКНПЦ, основанный на многолетних проектно-изыскательских работах по ракетам-носителям, их созданию и эксплуатации с учетом прогнозируемых требований и реальных производственных возможностей их выполнения. В середине 90-х годов Президент РФ подписал указ «О создании космического ракетного комплекса «Ангара», которым поручалось создание ракетного космического комплекса «Ангара» с обеспечением начала летных испытаний в 1995 г. с космодрома Плесецк.

Видео ракеты-носителя "Ангара"

Государственными заказчиками были определены МО РФ и РКА (теперь Росавиакосмос), головным разработчиком ГКНПЦ им. М. В. Хруничева. Создание комплекса объявлялось задачей особой государственной важности.
В ходе дальнейших исследований в 1996-1997 гг. концепция PH «Ангара» была развита и уточнена. С учетом складывающейся в стране ситуации Космический центр им. М. В. Хруничева предложил стратегию поэтапного создания ракеты-носителя тяжелого класса с использованием в ее составе универсального ракетного модуля. В этой новой концепции сохранены все ключевые идеи первоначального варианта «Ангары» и развиты новые перспективные возможности.
Теперь система ракет-носителей «Ангара» стала охватывать носители от легкого класса с грузоподъемностью на низких опорных орбитах 2-3,7 т до тяжелого с грузоподъемностью до 24,5 т, а впоследствии и до 28,5 т.

В основу семейства носителей «Ангара» положен универсальный ракетный модуль (УРМ). В его состав входит блок баков окислителя, горючего и двигатель РД-191. Модуль выполнен по схеме «моноблок» с несущими баками. Однокамерный двигатель РД-191, создаваемый в НПО «Энергомаш», работает на компонентах керосин/жидкий кислород. Этот двигатель является вариантом четырехкамерных двигателей РД-170 и РД-171, устанавливавшихся на первых ступенях PH «Энергия» и PH «Зенит-2» соответственно, и двухкамерного двигателя РД-180, созданного для PH «Атлас». Его тяга у земли 1923 кН, в пустоте - 2086 кН, удельный импульс тяги на Земле - 3048 Н*с/кг, в пустоте -3306 Н*с/кг. Для обеспечения управления ракетой-носителем в полете двигатель закрепляется в карданном подвесе.
Масса заправки одного универсального ракетного модуля до 127 т, сухая масса - 8,0 т. Длина УРМ составляет 23 м, диаметр - 2,9 м. Эти размеры были выбраны, исходя из имеющейся на Ракетно-космическом заводе технологической оснастки.
Один такой универсальный ракетный модуль является первой ступенью двух типов носителей легкого класса, создаваемых в рамках программы «Ангара». В качестве вторых ступеней на этих двух вариантах PH, условно именуемых «Ангара-1.1» и «Ангара-1.2», используется, соответственно, центральная часть разгонного блока «Бриз-М» и ракетный блок на базе блока «И», создаваемого для ракеты-носителя «Союз-2».
Носитель среднего класса будет образован с помощью добавления двух универсальных модулей (в качестве первой ступени) к ракете-носителю легкого класса «Ангара-1.2».
Носитель тяжелого класса «Ангара-5А» имеет первую ступень, образованную из пяти блоков на основе универсального ракетного модуля. Пять двигателей первой ступени запускаются при старте ракеты одновременно, но впоследствии двигатель центрального блока дросселируется до 30% тяги и к моменту опорожнения боковых модулей сохраняет достаточные запасы топлива для продолжения полета.
Опорожнившиеся боковые модули сбрасываются, а центральный модуль переводится на режим полной тяги.

Использование в составе ракет-носителей универсальных ракетных модулей и широкая унификация элементов с другими PH позволит резко сократить затраты на изготовление и эксплуатацию носителей семейства «Ангара» с высокими летно-техническими характеристиками, которые обеспечат необходимую конкурентноспособность на мировом рынке средств выведения.
Размерность и характеристики универсального ракетного модуля позволяют рассматривать возможность его применения в составе других средств выведения, в частности в составе PH «Союз-2».
В качестве второй ступени рассматривается либо ступень на компонентах кислород-керосин, аналогичная применяемой на носителе «Ангара-1.2», но с увеличенным запасом компонентов топлива, либо универсальный кислородно-водородный блок («УКВБ»), характеристики которого сохраняются такими же, как «УКВБ» для носителя «Протон-М2».
В зависимости от конкретных задач на носителях «Ангара» среднего и тяжелого классов предусмотрено использование дополнительных ступеней:
- кислородно-водородного разгонного блока («КВРБ»);
- разгонного блока от PH «Протон-М» - «Бриз-М».
Полезная нагрузка размещается под крупногабаритным головным обтекателем с диаметром 4,35-5,1 м.

Запуски всех типов PH семейства «Ангара» планируются с космодрома Плесецк с максимальным использованием существующих там сооружений технического и стартового комплексов. Головным разработчиком наземных комплексов является КБТМ (генеральный директор и Генеральный конструктор Г. П. Бирюков).

КИСЛОРОДНО-ВОДОРОДНЫЙ РАЗГОННЫЙ БЛОК «КВРБ»

Представляет собой одноступенчатый ускоритель, предназначенный для запусков различных космических аппаратов. Конструкция «КВРБ» позволяет выполнять многочасовой полет в условиях космического пространства и осуществлять многократное включение маршевого двигателя в процессе полета.
Конструкция и характеристики «КВРБ» позволяют использовать его совместно не только с PH «Протон-М», но и с целым рядом существующих и перспективных PH среднего и тяжелого классов «Ангара», «Зенит» и др. Это позволит заметно увеличить энергетические возможности этих носителей по выведению тяжелых полезных нагрузок на высокие энергетические орбиты.

Основные характеристики РБ «КВРБ»

1 ноября руководство ГКНПЦ им. Хруничева доложило вице-премьеру Дмитрию Рогозину о том, что новая тяжелая ракета-носитель «Ангара А5» — первая в мире ракета, выполненная по модульному принципу (формируется как конструктор), прошла комплексную диагностику и полностью готова к старту с космодрома Плесецк.

Легкий вариант «Ангары» — А1 (1 модуль, грузоподъемность 1,5 тонны) в июне этого года успешно прошел испытания, теперь на стартовую площадку отправится ракета из 5 модулей с полезной нагрузкой 25,8 тонн (орбита 200 км.), а на следующих стартах по испытательному циклу планируется запустить уже А7 с грузом 35 тонн и А7.2В с 50 тоннами. Эксперты отмечают: если проект будет реализован в утвержденные сроки, он во-первых, значительно удешевит, упростит и ускорит всю космическую программу Роскосмоса и Минобороны, а во-вторых, в перспективе будет способен перекроить весь мировой ракетно-космический рынок, потому что ему не будет равных в стоимости доставки единицы груза на любую из востребованных орбит.

Замену ракетам-носителям тяжелого класса семейства «Протон» решено было найти сразу после распада СССР. Изначально цель была одна - создать ракету-носитель полностью из российских комплектующих, без какой-либо кооперации, даже с ближайшими союзниками по СНГ. При этом стартовать она должна была также только с российской территории - космодрома «Плесецк». Член военно-промышленной комиссии при правительстве РФ Николай Моисеев отметил: «Цель, которая была поставлена перед разработчиками, перед отечественной ракетно-космической промышленностью, звучала так: обеспечить независимый доступ России в космос. То есть, с помощью этой новой ракеты, «Ангара», нужно обеспечить вывод космических аппаратов, которые ранее мы могли запускать с Байконура, с нашего отечественного космодрома Плесецк. Такая задача была поставлена руководством страны. Это не значит, что мы отказываемся от дальнейшего использования космодрома Байконур, он по-прежнему востребован, по-прежнему используется в гражд! анских целях. Но должен сказать, что к настоящему времени военнослужащих на Байконуре не осталось, он полностью перешел под гражданскую юрисдикцию».

На основании решения научно-технического совета Военно-космических Сил от 3 августа 1992 года по вопросу «Средства выведения: состояние и перспективы их модернизации и развития» и постановления правительства РФ 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, которого и назначили головным разработчиком комплекса.

Дальнейшее развитие проекта фактически заморозилось ввиду хронического недофинансирования отрасли в 90-е годы. Активные работы были возобновлены лишь в 2001 году, когда на свет появилась первая космическая программа России, обеспеченная реальными финансовым ресурсами. Однако новая конструкторская команда предложила расширить задачу - спроектировать не просто полностью отечественную ракету и стартовый комплекс к ней, как это звучало в задании, но и серьезно улучшить ее тактико-технические характеристики, т.е. сделать носитель, который выиграет жесткую конкурентную борьбу на бурно развивающемся мировом рынке. Хотя изначально «Ангара» предназначалась исключительно для военных нужд. Для этого необходимо было, прежде всего, решить две принципиальные задачи: сделать конструкцию ракеты более легкой и сократить объем инвестиций — как стартовых, так и эксплуатационных.

Конструкторы пошли простым путем - путем унификации технологии. Они предложили изготовить универсальную по классу грузоподъемности ракету в виде конструктора, который можно будет оперативно компоновать в зависимости от стоящих задач, транспортировать без использования дорогостоящих энергоемких систем и монтировать на стартовом комплексе за считанные минуты. При этом стартовый комплекс, обычно потребляющий до 40% инвестиций, должен быть только один на все категории ракет семейства. Хотя для каждого класса ракет в мире используется отдельно спроектированная для него стартовая площадка. И это уже экономия около 30% общего бюджета на разработку и производство и около 24% — по эксплуатационным издержкам. «Фактически в этом проекте за счет создания двух базовых модулей мы получаем весь спектр ракет легкого, среднего и тяжелого класса, — «Ангара-1», «Ангара-3» и «Ангара-5». Всегда для ракет легкого, среднего или тяжелого класса, — бывает иногда легкого и среднего класса одна пу! сковая установка, но чтобы весь спектр нагрузок и весь спектр проектов легкого, среднего и тяжелого класса пускали с одной пусковой установки, — этого нет. Это удешевляет проект в том смысле, что не надо строить три отдельных стартовых стола», — отметил Моисеев.

Кроме того пригодилось бурно развивающееся в стране композитное материаловедение - около 36% деталей ракеты удалось изготовить из композитных материалов третьего поколения, что снизило общий удельный вес всей системы на 12,3%. Этот успех, в свою очередь, дал возможность подумать и об экологической чистоте -ракету сделали работающей на чистом топливе - керосине, окислителем которого выступает кислород. Раньше все ракеты тяжелого класса летали только на токсичном гептиле. По этому показателю Россия является лишь догоняющей стороной — сегодня в мире уже существуют «чистые» космические ракеты - европейская Ariane-5 и американская Falcon-9, но они явно отстают от «Ангары» по себестоимости запуска и общей инвестиционной емкости. Кроме того, ни одна из них не способна поднять в космос такую массу груза. Последняя версия Falcon 9 v1.1 выводит на низкую опорную орбиту (НОО) 13,1 тонны, на геопереходную (ГПО) - 4,8 тонны. Европейская Ariane-5 последней модификации - максимум 6,3 н! а ГПО. «Ангара-5» уже в декабре этого года поднимет 25,8 тонн на 200 км (6,6 на ГПО), после добавления в «конструктор» еще 2-х универсальных ракетных модулей (УРМ) весной 2015 доставит 35 тонн (12,5 на ГПО, ракета уже на сборке) и поставит мировой рекорд, а в 2016 Минобороны ее запустит с 50 тоннами (19 тонн на ГПО).

По объему инвестиций «Ангара» также обставила всех своих конкурентов. На программу Falcon-9 американская компания потратила уже более 5,2 млрд долларов, общая сумма по проекту достигает 7,5 млрд, бюджет европейского космического агентства на Ariane превысил 3,2 млрд евро, общий объем инвестиций запланирован в 5,8 млрд евро. «Ангара» же обошлась российскому бюджету в 96 млрд рублей, т.е. даже по старому курсу это 3,2 млрд долларов. Минимальная цена килограмма полезной нагрузки для «Фалькона» составляет 4 тысячи долларов за килограмм для НОО и 9,5 тысяч для ГПО. Другие космические проекты даже рассматривать не стоит, потому что европейская ракета проигрывает американской на 12%, о чем публично гордится глава SpaceX, а китайская «тяжелая» ракета РН CZ-11 существует пока только на словах. Стоимость доставки 1 кг с «Ангарой» составляет всего 2,4 тысячи долларов до НОО и 4,6 тысяч до ГПО. Эксперты считают, что как минимум в десятилетний период - с 2018, когда новая ракета-носи! тель будет запущена в серию, и вплоть до 2027 года она будет абсолютным лидером рынка космических грузовиков с не досягаемой для конкурентов низкой стоимостью услуги.

Что еще более ценно - конструктор «Ангара» по базовым технологиям предусматривает использование его и в пилотируемом варианте, что вовсе можно назвать прорывов в мировой космонавтике. Пилотируемые корабли всегда проектировались как отдельные проекты по совершенно другим, не совместимым с грузовиками, стандартам. Роскосмос планирует с 2018 года начать практическую реализацию запусков ракеты с командой астронавтов1, по сравнению с «Союзами», которые последние десятилетия выполняют эту функцию, доставка и возвращение людей на МКС подешевеет на 25-30%, а это около 10 млн долларов на каждую «ходку». В 2019 «Ангара» должна полететь на Луну, а в 2022 - на Марс. Правда, это пока еще не утвержденные планы, а технические перспективы, котороые уже сейчас заложены в проект. «На сегодняшний день он готовился для Плесецка как грузовик, но сейчас даны поручения и прорабатывается вопрос о том, что на «Восточном» будет решаться задача и пилотируемого запуска. Потому что все для этого! есть. Там есть процедуры, связанные с тем, что нужна летная квалификация, ответственность существенно выше, поэтому есть процедуры, по которым ракета получает летную квалификацию для пилотируемых запусков. И первое — она должна в грузовом варианте обкататься» , — сообщил Николай Моисеев.

Первый пуск Ангары-1.2ПП запланирован на 27 июня 2014 года, первый пуск Ангары-А5 - на конец этого года.

Замечания

  • Роскосмос оплатил создание двух ракет в линейке: легкой Ангара-1.2 и тяжелой Ангара-А5.
  • Сверхтяжелые версии носителя Ангара-А7 и Ангара-А7В (с водородной третьей ступенью) потребовали бы создания отдельного стартового стола. Учитывая, что руководство Роскосмоса выступило против сверхтяжелой ракеты на базе Ангары, ее появление в будущем крайне маловероятно.
  • Есть мнение, что Роскосмос не планирует использовать Ангары-1.2. Новая ракета Союз-2.1в, которая аналогична ей по грузоподъемности, по всей видимости, кажется чиновникам более предпочтительной. Таким образом, единственное практическое назначение Ангары - замена "Протона-М". Появление "Ангары" позволит российским военным производить запуски космических аппаратов на геостационарную орбиту с российской территории.
  • Ракета среднего класса Ангара-А3 не разрабатывалась, однако для нового пилотируемого корабля потребуется носитель грузоподъемностью около 15 тонн. Им может стать как новая разработка ЦСКБ "Прогресс", так и Ангара-А3.
  • Стартовый стол для ракеты построен на космодроме Плесецк, еще один стол на Восточном планируется построить в 2018 году.

Ракета в новостях

  • 05.2012 - Глава Роскосмоса В. Поповкин подтвердил, что стартовый комплекс для Ангары будет строиться на космодроме Восточный (журнал "Новости космонавтики" 2012/№5 стр. 41)
  • 29.06.2012 - Макет ракеты-носителя "Ангара" доставлен на космодром Плесецк для аттестации наземного технического и стартового комплекса и подтверждения готовности его к пускам (РИА Новости)
  • 26.07.2012 - Испытания комплекса для подготовки ракет "Ангара" начались в Плесецке (РИА Новости)
  • 16.08.2012 - Ангара-1.2 и Ангара-5 впервые полетят в 2013 году, причем к концу 2012 года летный образец тяжелой версии будет готов на 60%, а летный образец легкой версии будет уже отправлен в Плесецк (пресс-служба ГКНПЦ имени М.В.Хруничева)
  • 12.09.2012 - Химкинское НПО «Энергомаш» направило в ГКНПЦ имени Хруничева первые двигатели РД-191 для ракет нового поколения «Ангара», летные испытания которых должны начаться в 2013 году, сообщил представитель НПО Владимир Судаков на международной авиакосмической выставке ILA-2012 в Берлине.
  • 11.12.2012 - Испытания "Ангары" идут с проблемами, но ракету запустят в срок. Во второй половине 2013 года планируется запуск ракеты легкого класса, также войска ВКО готовятся к запуску ракеты тяжелого класса (РИА Новости)
  • 18.01.2013 - Пуск "Ангары" с Плесецка запланирован на октябрь-ноябрь 2013 г (РИА Новости)
  • 1.03.2013 - В ГКНПЦ им. Хруничева прошла примерка головного обтекателя ракеты-носителя Ангара 1.2ПП; первая ступень ракеты готова к испытаниям на КИСе и находится в режиме хранения. Продолжается процесс сборки РН Ангара-А5. (Пресс-релиз на khrunichev.ru)
  • 28.03.2013 - Роскосмос подтвердил, что рассчитывает осуществить запуск тяжелой ракеты "Ангара" в текущем году (РИА Новости)
  • 29.03.2013 - Принято решение о строительстве стартового комплекса для ракет-носителей "Ангара" на космодроме Восточный, сообщил Поповкин (РИА Новости)
  • 24.04.2013 - Первая ракета "Ангара" стартует с Плесецка в 2014 году (РИА Новости)
  • 6.05.2013 - Пуск легкой ракеты "Ангара" запланирован на середину 2014 года, а тяжелой - в конце 2014 года (РИА Новости)
  • 22.05.2013 - Ступени летного издения Ангара-1.2ПП начнут грузить 23 мая для отправки на Плесецк. ()
  • 22.05.2013 - Селиверстов: первый пуск "Ангары-1.2ПП" - май 2014 года (орбитальный с имитатором полезной нагрузки), первый пуск "Ангары-А5" - конец ноября 2014 года
  • 28.05.2013 - Первая летная ракета-носитель «Ангара» отправлена на космодром Плесецк (пресс-служба ГКНПЦ им. Хруничева)
  • 12.09.2013 - Космодром "Плесецк" почти полностью завершил подготовку к пуску легкой ракеты "Ангара" (РИА Новости)
  • 26.11.2013 - На космодроме Плесецк полнофункциональный макет ракеты-носителя "Ангара" впервые установили на стартовый стол (первая примерка) (ИТАР-ТАСС)
  • 10.12.2013 - На итоговой коллегии Минобороны С.Шойгу отметил отставание строительства космического ракетного комплекса "Ангара" на 3-6 месяцев (RIP Новости)
  • 19.12.2013 - Остапенко: Лично мое убеждение, что данная ракета для Восточного - это тупиковая ракета, она не даст нам возможности развиваться. (Известия)
  • 7.01.2014 - Комплексные испытания стартового комплекса "Ангары" пройдут весной. После этого можно будет говорить о сроках проведения летных испытаниях ракеты-носителя "Ангара" (Интерфакс)
  • 5.02.2014 - Собранная на омском "Полете" Ангара полетит уже в мае (откровенная ерунда, источник: Омск-Информ)
  • 17.02.2014 - Первый пуск "Ангары" запланирован на II квартал этого года (РИА Новости)
  • 24.02.2014 - Старт для легкой "Ангары" в Плесецке должен быть готов к концу июня, для тяжелой - к концу года (РИА Новости)
  • 24.02.2014 - Первая пусковая установка для "Ангары" на Восточном должна быть построена к 2018 году (Пресс-служба Роскосмоса)
  • 20.03.2013 - Первый запуск новой космической ракеты "Ангара" намечен на июль (РИА Новости)
  • 18.04.2014 - Первый испытательный пуск легкой "Ангары" планируется на 25 июня (РИА Новости)
  • 21.04.2014 - Первый испытательный пуск ракеты-носителя “Ангара” будет осуществлён по суборбитальной траектории без выведения полезной нагрузки на орбиту (“Красная Звезда")
  • 19.05.2014 - Россия не откажется от использования ракет-носителей "Протон-М" до 2025 года (ИТАР-ТАСС)
  • 28.05.2014 - Межведомственная комиссия утвердила дату первого пуска легкой ракеты-носителя «Ангара» с космодрома Плесецк - 25 июня (

"На поверхностный взгляд "Ангара А5" и Falcon 9 очень похожи. У обоих кислород-керосиновое топливо. Обе ракеты относятся к классу тяжелых, "Ангара А5" может даже больше поднять на низкую околоземную орбиту: 25,8 т против американских 22,8 т. "

Во-первых, они отличаются по конструктивно-компоновочной схеме. Falcon 9 - чистый тандем, как "Протон-М" или "Зенит", а вот первая и вторая ступень "Ангары-А5" размещены по пакетной схеме, и начинают работать параллельно, как у "Союза" или "Ариан-5".

Во-вторых топливо. Как будет ясно видно ниже, В.Егоров включает в число ступеней РН разгонный блок, в зарубежной практике именуемый верхней ступенью, причем имеет ввиду для "Ангары-А5" не только модификацию РБ "ДМ", но и разгонный блок "Бриз-М", который использует в качестве основных компонентов топлива АТ и НДМГ, так что назвать ее чисто кислород-керосиновой нельзя.

В-третьих выводимая масса полезной нагрузки для "Ангары" - непонятно откуда взята цифра и к какому космодрому она привязана. Также не упомянута ее ПН на ГПО, раз уж речь идет о коммерческом рынке, на котором существенную долю пока составляют услуги по выведению тяжелых спутников связи. Конечно, в будущем, ситуация скорее всего измениться в связи массовым развертыванием низкоорбитальных систем связи, но будем пока говорить о текущем моменте и не заниматься предсказаниями. Однако именно с ГПО и ГСО (конечной целью спутников связи, выводимых на ГПО) и связаны основные тонкости в различиях между этими двумя ракетами-носителями.

"Численность рабочих
Центр Хруничева — 40 тыс
SpaceX — 8 тыс"

Можно сразу сказать, что автор использует крайне устаревшие цифры про ГКНПЦ им.М.В.Хруничева. Актуальная информация размещена на сайте Центра в разделе Сведения в соответствие со стандартами раскрытия информации в
Годовая бухгалтерская отчетность за 2017 для экономии времени и траффика уважаемых читателей приведу конкретную страницу с численностью занятых:

"Стоимость
“Ангара А5” — около $100 млн
Falcon 9 — около $70 млн (одноразовый вариант)"

Неясно, относится ли приведенная "Ангары-А5" к серийному изделию, либо же к единственному летавшему. К тому же возможно не учтен эффект масштаба при запуске в серию - цена тех же РД-191 может значительно снизиться при 100 в год, в то время как сейчас это практически штучный товар.

"Количество ракетных ступеней
“Ангара А5” — 4 ступени
Falcon 9 — 2 ступени"

Здесь нам придется совершить небольшой теоретический экскурс касательно целевого назначения ракет и влияния на их энергетику широты точек старта и их географического положения.
Как выглядит типовая схема выведения на ГПО (геопереходная орбита с недобором ~1800 м/с до перехода на ГСО) в случае Falcon 9?Приведу страницу из его "Руководства пользователя" - оно довольно старое, конца 2015-го года, так что схема как раз без учета многоразовости:


И сравним ее с такой схемой для "Протона-М"/"Бриз-М", для "Ангары-А5"/"Бриз-М" она примерно такая же (тоже взята из официального руководства пользователя, только на сей раз с сайта ILS):


Невооруженным взглядом сразу видно разницу во времени выведения. Для перехода с опорной орбиты на ГПО требуется при старте с территории России или Казахстана еще один импульс в апогее, чтобы довернуть плоскость орбиты и поднять перигей. Это необходимо для приведения импульса перехода на ГСО к возможностям типового коммерческого спутника - то есть до 1500-1800 м/с. Эта операция крайне затратна энергетически:


И включает значительные по времени пассивные участки между импульсами, что требует дополнительных маневров относительно центра масс для обеспечения режима засветки выводимого космического аппарата, обычно заключающихся в периодических переворотах на 180 градусов или же в постоянном вращении с заданной угловой скоростью относительно одной из осей. Что, соответственно, требует дополнительных затрат топлива в верхней ступени или разгонном блоке, ну и дополнительной емкости аккумуляторов для работы систем ступени или разгонного блока.
И чем больше широта точки старта, тем больше затраты топлива на поворот плоскости орбиты, который для Falcon 9 не требуется. Это в целом значительно облегчает и упрощает конструкцию последней ступени и делает возможным и энергетически выгодным, при пуске практически в плоскости целевой орбиты, отказаться от специальной верхней ступени. Для отечественных аппаратов также стоит условие прямого вывода на ГСО, которое в плане времени одинаково с ГПО-случаев, а в плане топлива - еще хуже. Ну для чисто одноразового варианта отдельно стоит проблема районов падения, как видно из следующего рисунка:


Если говорить о Плесецке и Канавереле, то в случае Плесецка трасса полета РН пройдет над землей, и соответственно, возникнет необходимость попасть в выделенные районы падения ступеней, а в случае Falcon 9 она идет над океаном, что позволяет относится к данной проблеме несколько легче, проблем с выделением новых районов да и с экологическим ущербом там меньше. Для "Ангары-А5" придется дополнительно терять энергетику.

"Количество основных элементов конструкции
“Ангара А5” — 8
Falcon 9 — 3"

В основные элементы В.Егоров зачислил ступени, РБ и ГО. Стоит отметить, что у "Ангары-А5" элементы первой и второй ступени более унифицированы между собой, а у Falcon-9 разве что технологически, по диаметрам и по двигателям. Большая серийность для УРМ-1 в принципе может дать технологический выигрыш при меньшем объеме производства, чем у Falcon-9. Ну и при соответственно большей серийности ЖРД, куда же без этого.

"Количество ракетных двигателей
“Ангара А5” — 7 шт
Falcon 9 — 10 шт"

Насколько я понимаю, автор учитывал только маршевые двигатели, без учета рулевых. Но без разбивки по ступеням и учета их конструктивных особенностей эти цифры вообще ни о чем не говорят. Формально у "Ангары-А5" их меньше, но в минус можно записать то, что двигатели первой и второй ступени размещены на изолированных модулях, а потому, в случае отказа одного из них, окажется не выполненной программа полета. Для Falcon 9 возможно резервирование, так как они питаются на первой ступени из одного бака горючего и одного бака окислителя, отказ одного из двигателей может быть компенсирован работой других.

"Суммарная масса ракетных двигателей
“Ангара А5” — 11600 кг
Falcon 9 — 4700 кг"

Масса двигателей - параметр крайне лукавый. Без разбивки по ступеням она вообще ни о чем не говорит, как и без масс ступеней с учетом их заправки топливом. Ну и без удельного импульса, как показателя эффективности работы двигателей. Более тяжелый двигатель может компенсировать свою массу большей эффективностью использования топлива. К тому же для Ангары-А5 она как-то странно посчитана. Если опираться на сайт НПО Энергомаш, то РД-191 даже в сухом виде вести 2290, что для пяти двигателей даст 11450 кг, ну а на третью ступень и двигатель РБ останется всего 150 кг, что недостаточно. А один только РД-124А, судя по сайту КБХА, весит 548 кг , ну а удельный импульс дает в целых 359 секунд. Сайт SpaceX нам этих данных не предоставляет в явной форме, а потому приходится опираться на собранные в Википедии предположения. То есть 470 кг для Merlin-1D и 282/311 сек для уровня моря и вакуума для удельного импульса, и скорей всего, несколько больше для его вакуумной версии. Так что цифры В.Егорова в обоих случаях несколько занижены.

"Стартовая масса
“Ангара А5” — 759 т
Falcon 9 — 550 т"

Тут неясно, для какой версии "Ангары-А5" она взята, если говорить о ее первом пуске, то в журнале "Новости космонавтики" за февраль 2015-го года приводилось цифра 763,6 т для всей РКН на старте и 25,77 для ее КГЧ (то есть РБ, ГО и ГММ ПН вместе взятых). При заправке, опять же оттуда, в 132,6 по каждому из УРМ-1 и в 35,8 т для УРМ-2, получим сухую массу РН без КГЧ около 39,1 т. На РБ можно накинуть примерно 2,5 тонны сухой массы. Так что не очень понятны цифры, которые В.Егоров приводит далее:

"Сухая масса
“Ангара А5” — 43,7 т
Falcon 9 — около 30 т"

Возможно, в них учтена еще и масса обтекателя.

"Площадь миделя (влияет на коэффициент лобового сопротивления)
“Ангара А5” — около 35 кв м
Falcon 9 — около 22 кв м"

Тут возникает вопрос о степени влияния аэродинамического сопротивления ракеты, да и вообще ее аэродинамики на итоговые ее качества как средства выведения.
Сколько нибудь значительно она влияет на этапе полета первой ступени, только вот не успевает сожрать какую-либо значительную часть энергетики. К тому же, после сброса блоков первой ступени, "Ангара-А5" резко ее уменьшит, примерно до 15 квадратных метров. В то же время у Falcon 9 есть определенные проблемы из-за не очень удачной аэродинамики - корпус имеет существенно меньший диаметр, чем головной обтекатель (3,7 м против 5,2 м), что приводит к значительной чувствительности к погодным условиям. Зато в принципе это позволило использовать то же технологическое оборудование, что и при производстве его первоначальной версии и облегчило транспортировку.

"Количество типов ракетных двигателей
“Ангара А5” — 3 типа ракетных двигателей от разных производителей: 1-2 ступень РД-191 (Химки), 3-я ступень РД-0124 (Воронеж), разгонный блок С5.98М (Воронеж) или 11Д58М (Королёв).
Falcon 9 — 1 тип двигателей: Merlin: отличия между 1-й и 2-й ступенью только в форме сопла."

Для "Ангары" ранее планировался перевод производства РД-191 из Москвы в Пермь, на "Протон-ПМ", где делают двигатели первой ступени РН "Протон-М", часть его элементов, как можно узнать с сайта ВМЗ, делается, однако и в Воронеже. РД для разгонного блока "Бриз-М", 14Д30 или С5.98, производится в Королёве, там же, где и его родственник С5.92, применяемый на РБ "Фрегат". Двигатель же разгонного блока "ДМ" 11Д58М делается на ВМЗ в Воронеже. Также ВМЗ делает и рулевой двигатель РД-0110Р для "Союза-2.1В", как и РД-0110 для "Союза-ФГ", на котором пока еще летают наши космонавты к МКС. Так что работает пока еще входящий в ГКНПЦ ВМЗ не только на "Ангару" и "Протон", но и для "Союза".

"Расстояние между заводами-изготовителями ракеты и ракетных двигателей
“Ангара А5” — 500 км (при производстве в Москве), 2700 км (при производстве в Омске).
Falcon 9 — менее 1 км (все части производятся в Хоторне)."

Вопрос влияния логистики на производство именно ракетных двигателей на конечную стоимость пуска РН довольно сложный, да и вряд ли при том, что они являются грузом, укладывающимся в стандартные габариты ЖД (для Ангары), вряд ли значимый.

"Расстояние между производством ракеты и космодромом
“Ангара А5” — 780 км (Москва-Плесецк), 5500 км (Москва-Восточный), 3500 км (Омск-Восточный), 2000 км (Омск-Плесецк).
Falcon 9 — 3600 км (Хоторн-Канаверал), 210 км (Хоторн-Ванденберг)."

Небольшая поправка - от Омска до Плесецка примерно 2700 км, так что особой разницы, возить из Москвы и на Плесецк, и на Восточный, или Омска, в среднем не видно.

Теперь перейдем к анализу выводов, сделанных В.Егоровым.

"Вышеприведенные данные показывают, что “Ангара” выигрывает только в мощности ракетных двигателей, но это преимущество нивелируется разницей в стартовой массе. "

Именно данных по тяге он и не привел,хотя, возможно и хотел это сделать.

"Наша ракета мощнее, но в то же время тяжелее в полтора раза и лобовое сопротивление выше. "

Опять же, не сказано, откуда она летает и почему ей нужно лететь дольше, да и причем тут лобовое сопротивление, раз оно выше только на начальном участке, да и то, временно.

" Большое количество элементов конструкции усложняет обслуживание — ракетный пакет надо собрать перед стартом и заправить, а это время и количество занятых рабочих рук."

Зато эти элементы унифицированы, что упрощает и удешевляет их производство. Но значительное количество ручных операций на старте - это серьезный недостаток.

"Расходов добавляет сложная, а значит более дорогая конструкция стартовых сооружений. "

На это сильно повлияла необходимость совмещать легкую, среднюю и тяжелую версии РН на одной ПУ. И не надо забывать про длинную и печальную историю ее строительства, начиная с переделки из старта под РН "Зенит", которая несколько меньше в габаритах. Да, "Ангара" когда-то могла в нее влезть, но только в самом начале своего пути, когда у нее планировалась верхняя водородная ступень на РД-0120, в результате чего РД-171 хватало для обеспечения нужной энергетики при условии использования водородного РБ. И там было всего три ступени. Для ценителей прекрасного:

"Пакетная схема из нескольких модулей чисто геометрически проигрывает моноблочной схеме, именно поэтому SpaceX сразу взялся за разработку сверхтяжелого моноблочного BFR, еще до успешного запуска Falcon Heavy, собранной по пакетной схеме."

А что же они сразу ее не начали делать? Впрочем, Маск же непогрешим, да и мне ли с ним спорить?

"Серьезное влияние на конечную цену ракеты имеет простота ее изготовления, и тут “Ангара”, которую производят в четырех городах, безоговорочно проигрывает Falcon 9, который создают практически в одном цеху. Проблема не только в транспортных издержках. Несколько заводов, занятых в производстве одного изделия повышают риски задержки сроков, т.к. действует морское правило: “скорость эскадры определяется скоростью самого медленного корабля”."

А у SpaceX разве нет смежников? Президент фирмы Г.Шотвелл признавалась в наличии целых 3000 поставщиков, из которых 1000 поставляет продукцию еженедельно. Это присущий США высокий уровень разделения труда, что и обеспечивает высокую эффективность.

"В таком сравнении намного выигрышнее выглядит проектируемый “Союз-5”, который повторяет моноблочную конструкцию “Зенита” и, возможно, позаимствует что-то и от Falcon 9. Хотя и у него останутся сложности с производством различных элементов конструкции в разных городах. Придется нести транспортные издержки на логистику между Химками, Воронежем и Самарой."

А разве энергетики Союза-5 хватает на замену Протона-М? Да и что за странная внимательность к транспортным издержкам?

"Но с 2014 года в ней так и не возникла потребность. При высокой цене и отсутствии летной практики на коммерческом рынке спроса на “Ангару” нет поэтому единственный способ нарастить ее производство — внутренний госзаказ, но и тут новая ракета ничего не может предложить пока летают старые. "

Так разве мы не собираемся отказываться от "Протона-М"? Да и тот же "Союз-5" должен начать летать с Байконура, что дает те же самые проблемы с политической зависимостью от Казахстана.

"Вышеприведенные аргументы поневоле заставляют задаться вопросом: как наши инженеры могли допустить сразу столько грубейших хозяйственных ошибок? Но тут надо учитывать, что они работали фактически еще в советской парадигме, когда надо задействовать всю существующую кооперацию. То есть "Ангара" выполняла еще и социальные задачи, предоставляя работу и Химкам, и Королёву, и Воронежу, а теперь еще и Омску. "

Крайне интересные представления о т.н. "советской парадигме", впрочем, вроде бы по возрасту В.Егоров вряд ли сталкивался с ней на практике.

"Илону Маску было проще, он сразу начинал решение задачи со стоимости производства и на “пустом месте”."

Насколько оно было пустым, с учетом представленных ему людей, технологий и инфраструктуры - это очень интересный вопрос. Особенно в области стратовых сооружений.

"Будущее "Ангары" теперь возможно только в роли политической подстраховки на случай угрозы утраты Байконура. "

Только в Казахстане об этом не знают.

"Ракета сделала свое дело — сохранила ракетостроительные кадры в сложный переходный период, позволила вырастить новое поколение конструкторов, которым теперь надо ставить актуальные задачи с рыночным потенциалом. "

А как это так называемое сохранение вяжется с фактической ликвидацией московской производственной площадки того же ГКНПЦ?

Ладно бы именно туда передали "Союз-5", раз уж диаметр предполагается тот же, что и у "Протона-М" - 4,1 м и использовали этих самых опытных людей в разработке, так нет - именно опыт "Ангары" и исчезает. Хотя и принцип модульности, и даже семейство двигателей у этих РН общее, со своими общими проблемами. Так что не использовать этот опыт - просто расточительно!

А численность сотрудников он-таки исправил:

"UPD: исправлена численность сотрудников Центра Хруничева по состоянию на 2017 год ."

Непрично же с такой неточности начинать статью, просто неприлично.

Ну а судить, можно ли доверять его окончательным выводам и анализу причин существующих проблем у "Ангары" при наличии такого количества неточностей и умолчаний, да и судить о том, могла ли "Ангара" в принципе завоевать рынок, я предоставляю читателям.


Если кого-то интересуют детали печальной истории "Ангары", то отсылаю к статье И.Афанасьева и Д.Воронцова "Ангара" как срез эпохи "Ангара" как срез эпохи (окончание)
Ну и читайте руководства пользователя РН - там можно свободно найти официальную информацию по большинству возникающих вопросов!

Ракет-носителей модульного типа "Ангара", которое включает в себя носители от легкого до тяжелого классов.

Головным разработчиком и производителем космического ракетного комплекса "Ангара" является ФГУП "Государственный космический научно-производственный центр имени М. В. Хруничева".

Государственными заказчиками — министерство обороны Российской Федерации и Федеральное космическое агентство.

Космический ракетный комплекс (КРК) "Ангара" разрабатывается на основе двух универсальных ракетных модулей (УРМ) с кислородно-керосиновыми двигателями. Универсальный ракетный модуль на компонентах кислород+керосин представляет собой законченную конструкцию, состоящую из баков окислителя и горючего, соединенных проставкой, и двигательного отсека. Каждый универсальный модуль оснащается одним мощным жидкостным реактивным двигателем РД-191, который создается на базе четырехкамерного двигателя, применявшегося на ракете-носителе "Энергия", и ныне применяемого на ракете-носителе "Зенит".

Конструкция универсального ракетного модуля выбрана с учетом использования существующих в Центре им. М.В. Хруничева производственной оснастки и освоенных передовых технологий.