Angara-5

Angara-5 reemplazará a Protón

Sin contar los diseños "de papel" no aprobados, el cohete Angara-5, también conocido como Angara-A5 o 14A127, se convertirá en la versión más potente de su familia. Por primera vez desde la disolución de la URSS, Rusia adquirirá un lanzador espacial que podría entregar más carga útil que el actual cohete Protón, el caballo de batalla del país. En muchos aspectos, Angara-5 fue la razón por la que se desarrolló toda la familia.

Variantes de Angara-5: La versión original del cohete Angara-5 con la etapa superior Briz-M (izquierda); su variante "reforzada" que presenta la etapa KVTK impulsada por hidrógeno (segunda desde la izquierda); Angara-5P (centro) se muestra como una variante de dos etapas, que luego se actualizó a una versión de tres etapas; Angara-5V (segundo desde la derecha), que presenta una tercera etapa impulsada por hidrógeno adaptada del proyecto Rus-M; también está rematado con el escenario KVTK reforzado; (derecha): Angara-5V con la nave espacial PTK NP y la etapa superior  

El reemplazo de protón

Incorporando todos los últimos logros de los cohetes rusos, Angara-5 fue diseñado como el principal portador de satélites para el Ministerio de Defensa ruso, para la agencia espacial civil rusa y para sus clientes comerciales en todo el mundo. Cuando se lance desde Plesetsk, Angara podría entregar 24,5 toneladas de carga útil a la órbita terrestre baja, en comparación con las 22 toneladas transportadas por Proton a una altitud similar.

A diferencia de Proton, cuyos lanzamientos sólo son posibles desde Baikonur, manteniendo así a Rusia como rehén de sus acuerdos con Kazajstán, Angara tendría su base en Plesetsk, situada a unos cientos de kilómetros al norte de Moscú. Desafortunadamente, debido a la ubicación geográfica de Plesetsk, Angara-5 perdió gran parte de su ventaja de carga útil sobre el Proton. Angara, con sede en Plesetsk, se vería especialmente gravada al transportar satélites a la órbita ecuatorial (geoestacionaria), su principal destino. Si bien el gobierno ruso podría tolerar esta situación en aras de su independencia estratégica, Angara enfrentaría una ardua batalla en el mercado internacional por encontrar la forma más económica de entregar satélites comerciales. Para resolver el problema, la agencia espacial rusa Roskosmos consideró construir un sitio de lanzamiento completamente nuevo en el Lejano Oriente del país. Sin embargo, estos planes tuvieron que posponerse porque se dio prioridad a la construcción de una plataforma de lanzamiento para un cohete Soyuz-2 menos potente.

Además, durante una importante reunión estratégica celebrada en octubre de 2013, el nuevo jefe de Roskosmos, Oleg Ostapenko, calificó a la familia Angara de "proyecto sin futuro" e instó a que no se hicieran grandes gastos para llevar a Angara a Vostochny. No estaba claro con qué esperaba Ostapenko reemplazar a Angara, dado el hecho de que el posible propulsor superpesado ruso todavía estaba en la mesa de dibujo. Un cohete de este tipo difícilmente podría ser práctico para una función comercial, pero sus componentes podrían servir como reemplazo del Angara, de la misma manera que las etapas propulsoras del cohete superpesado Energia se convirtieron en la base del Zenit de clase media en la URSS. Sin embargo, el desarrollo de un lanzador de este tipo probablemente llevaría años más que la "duplicación" de la plataforma de lanzamiento de Angara en Vostochny. Aun así, Ostapenko aparentemente estaba dispuesta a aceptarlo. En 2014, todavía no estaba claro qué ruta tomaría finalmente Roskosmos.

En 2015, el coste total del desarrollo de Angara-5 se estimó en 150 mil millones de rublos (744) y aproximadamente al mismo tiempo, se esperaba que cada lanzamiento costara entre 95 y 105 millones de dólares. En 2020, Khrunichev de GKNPT esperaba que el ciclo completo de producción en serie de la serie Angara en Omsk permitiera reducir el costo del vehículo de los actuales 7,0 mil millones de rublos a 4,0 mil millones de rublos para 2024, según el informe anual de la compañía. Parecía que el Ministerio de Defensa ruso había adquirido los primeros cuatro cohetes operativos Angara-5 por un importe de cinco mil millones de rublos.

Diseño del cohete Angara-5.

Angara-5 (designación industrial 14A127) utilizaría cuatro propulsores URM-1 estándar como primera etapa y un único propulsor URM-1 como segunda etapa. Un prototipo del URM-1 realizó tres vuelos como parte del cohete surcoreano KSLV y también impulsó el cohete Angara-1.2PP en julio de 2014. El propulsor URM-2 serviría como tercera etapa. También funcionó con éxito durante el vuelo del Angara-1.2PP. Las etapas superiores adicionales de Angara-5 se utilizarían para enviar satélites desde sus órbitas de estacionamiento iniciales a la órbita geoestacionaria o al espacio profundo. Inicialmente, se emplearía la etapa superior Briz-M que utiliza propulsores tóxicos almacenables, solo para ser reemplazada por un remolcador espacial KVTK más potente, que quema hidrógeno líquido. Además, Roskosmos consideró equipar Angara-5 con una etapa superior Block-DM para misiones desde Vostochny. Cuando se lanza con la etapa superior Block-DM, el cohete estaría rematado con un carenado de carga útil 14S75, mientras que una versión equipada con la etapa superior KVTK usaría el carenado 14S735.

Finally, after the cancellation of the Rus-M project in 2011, the Russian government promised to fund a manned version of the Angara-5 rocket known as Angara-5P.

By the time flight testing of the Angara-5 rocket started at the end of 2014, the launch vehicle was expected to have a capability of delivering around seven tons of cargo to the geostationary transfer orbit. Since some of the military satellites had already been too heavy for the launcher, GKNPTs Khrunichev proposed an upgraded version of the vehicle, known as Angara-5V. 

Perfil de vuelo

Angara-5 despega con cuatro propulsores de la primera etapa y un propulsor central de la segunda etapa, todos encendiendo sus motores RD-191 en la plataforma de lanzamiento. Después de 47 segundos de ascenso a máxima potencia, el motor RD-191 en el propulsor central acelera hasta el 30 por ciento de su capacidad. Permite que el propulsor conserve el propulsor y queme por más tiempo que sus hermanos con correa. Después de la separación de cuatro propulsores a los 213 segundos de vuelo, la etapa central vuelve a su máxima potencia y dispara durante un total de 325 o 329 segundos. Luego se separa con la ayuda de pequeños motores sólidos instalados "al revés" en la parte superior del compartimento de transferencia del cohete. Luego, el URM-2 enciende su motor RD-0124 para acelerar la sección de carga útil a una velocidad casi orbital. En una misión típica, el URM-2 dispara hasta T+750 segundos de vuelo y la etapa superior (cuarta) luego completa el trabajo con un breve encendido de su motor para entrar en una órbita de estacionamiento inicial con una altitud que oscila entre 180 y 250 kilómetros. . Posteriormente, la misma etapa reinicia su motor para alcanzar una variedad de órbitas más altas, dependiendo de una misión en particular.

Cuando se lanzó desde Plesetsk, Angara-5 debía poder entrar en órbitas con una inclinación de 63, 76, 82,5 y 93,4 grados hacia el ecuador. En el caso de misiones a la órbita geoestacionaria, las etapas superiores tendrían que realizar maniobras ávidas de propulsor para inclinar la inclinación orbital desde los 63 grados iniciales hasta un plano casi ecuatorial.

Producción y pruebas de vuelo

En julio de 2014, el primer lanzamiento de prueba del cohete Angara-5 desde el Sitio 35 en Plesetsk estaba oficialmente previsto para diciembre del mismo año. El cohete despegó el 23 de diciembre de 2014 y completó en gran medida su programa de vuelo.

A mediados de 2014, el primer adjunto del jefe de Roskosmos, Aleksandr Ivanov, dijo a la emisora de radio Ekho Moskvy que ya se habían encargado vehículos Angara-5 para los lanzamientos de satélites operativos previstos para 2016 o 2017. En una entrevista con la agencia de noticias ITAR-TASS en En agosto de 2014, el jefe del GKNPT, Khrunichev Vladimir Nesterov, dijo que durante su segunda misión, Angara-5 llevaría una carga útil operativa, sin embargo, el vehículo de lanzamiento permanecería oficialmente en pruebas de vuelo hasta 2020. A principios de 2015, el segundo cohete fue Se espera que salga de la línea de montaje en noviembre de ese año. (725)

Se esperaba que el Ministerio de Defensa ruso fuera la primera agencia en adoptar formalmente el cohete Angara, dijo Nesterov.

Nesterov admitió que al comienzo de las pruebas de vuelo, cada Angara-5 era dos veces más caro en comparación con el cohete Proton operativo, pero expresó su confianza en que el precio por lanzamiento bajaría significativamente a medida que el vehículo de lanzamiento entre en producción en masa. Sin embargo, no se esperaba que Angara-5 reemplazara completamente a Proton hasta que el nuevo cohete hubiera completado su programa de pruebas de vuelo (incluidos seis lanzamientos desde Plesetsk), hubiera registrado suficientes misiones exitosas y hubiera recibido su etapa superior propulsada por hidrógeno, dijo Nesterov. Además, su entrada en el mercado de lanzamiento comercial dependería de la disponibilidad de la nueva plataforma de lanzamiento en Vostochny. Los funcionarios de la industria confirmaron que para volverse económico, el Angara-A5 tendría que lanzar todas las cargas útiles federales y comerciales que Rusia pudiera ganar en todo el mundo.

En septiembre de 2014, funcionarios de Khrunichev del GKNPT anunciaron que para 2021 Angara-A5 se haría cargo de los lanzamientos de todas las cargas útiles del gobierno ruso, dejando a Proton a cargo de las misiones comerciales. Durante su vida operativa inicial, se esperaba que Angara-A5 volara alrededor de cinco misiones al año, alcanzando siete lanzamientos por año entre 2023 y 2025. A medida que crezca la producción del cohete Angara, la fabricación de Proton disminuiría:

En diciembre de 2014, Interfax citó a Nesterov diciendo que se lanzarían cinco cohetes Angara-1 y cinco Angara-5 hasta 2020, antes de que la familia de vehículos de lanzamiento fuera formalmente aceptada como armamento por el Ministerio de Defensa ruso (y declarada operativa por el gobierno civil). agencia Espacial).

En agosto de 2018, el subdirector interino de Roskosmos, Nikolai Sevastyanov, quien también se desempeñó como jefe de la junta directiva de GKNPT Khrunichev, dijo al periódico Kommersant que 12 cohetes Angara-5 tenían contratos sólidos, pero se pensaba que un total de 27 vehículos de este tipo será necesario para el Programa Espacial Federal Ruso hasta 2027.

A finales de 2020, PO Polyot en Omsk completó en gran medida el montaje del vehículo 3L y estaba fabricando activamente el 4L. También se iniciaron los trabajos en los vehículos N° 5L y 6L.

Misiones comerciales Angara-5 a la espera de la plataforma Vostochny

Aunque el desarrollo del cohete Angara-5 fue financiado por el ejército ruso, se esperaba que el cohete desempeñara múltiples funciones en el programa espacial ruso, incluida una comercial.

Sin embargo, en 2016, International Launch Services, ILS, el brazo de marketing con sede en EE. UU. de GKNPT Khrunichev, decidió firmemente posponer las misiones comerciales de los cohetes Angara-5 hasta la introducción del nuevo complejo de lanzamiento para la familia en Vostochny, que no estaba esperado en ese momento hasta al menos 2021.

La decisión de posponer la comercialización se tomó después de que la compañía hubiera estudiado exhaustivamente la opción de lanzar cargas útiles comerciales en Angara-5 desde Plesetsk. El análisis reveló que las limitaciones de la capacidad de carga útil, al impulsar satélites a órbitas ecuatoriales desde el cosmódromo del norte de Rusia, harían que Angara-5 no fuera rentable.

Las perspectivas de las misiones comerciales desde Plesetsk se complicaron aún más por los serios desafíos logísticos. A diferencia de Baikonur, con su amplia infraestructura para el cohete Protón, el sitio de lanzamiento militar ruso en Plesetsk nunca ha sido preparado para la entrega y procesamiento de grandes cargas comerciales, como satélites de comunicaciones.

Como resultado, ILS se embarcó en otra ronda de actualizaciones de la familia Proton, que cerraría la brecha hasta la introducción del nuevo sitio de lanzamiento para el Angara en la década de 2020. La esperanza era que para entonces el cohete Angara de nueva generación hubiera acumulado suficiente experiencia de vuelo con cargas útiles militares y de Roskosmos para poder entrar con seguridad en el escenario comercial. A partir de 2020, el programa de pruebas de vuelo de Angara requirió seis lanzamientos desde Plesetsk y tres vuelos desde Vostochny, incluidos los lanzamientos de la primera y segunda misión de la nave espacial Orel de nueva generación y la entrega del satélite de retransmisión de datos Luch-5VM.

Variante Angara-5M

En 2017, el gobierno ruso identificó el Angara-5M como una variante modificada más barata del Angara-5, personalizada para lanzar satélites no tripulados y con base en Vostochny. Las mejoras incluirán la introducción de materiales compuestos y un nuevo sistema de control de vuelo, que permitirá entregar hasta 25 toneladas a la órbita terrestre baja. En ese momento, se prometió que Angara-5M realizaría su primer vuelo desde Vostochny en 2021, sin embargo, para 2019, esa misión no se esperaba hasta 2023.

En junio de 2020, el director de KB Salyut Sergei Kuznetsov dijo que el primer cohete Angara-5 para Vostochny había estado en producción y que el segundo vehículo Angara programado para volar desde el nuevo sitio de lanzamiento de Rusia sería una variante 5M. La documentación de adquisiciones de Roskosmos publicada casi al mismo tiempo indicaba que el cohete Angara-A5 No. 1 estaba programado para volar desde Vostochny en 2023, seguido por el Angara-A5M No. 2 y el Angara-A5M No. 3 a finales de 2024 y finales de 2025, respectivamente.

Misiones Angara-5:

•  Fecha de lanzamiento                    Variante                               Carga útil               Sitio de lanzamiento                      Notas

1   23 de diciembre de 2014    Angara-5 No. 71751/Briz-M     simulador de masas      Plesetsk, sitio 35       Posible problema en la                                                                                                                                                                                                  etapa superior

2   2020 14 de diciembre         Angara-5 No. 71752/Briz-M       simulador de masas     Plesetsk, sitio 35                        Éxito

3   2021 27 de diciembre (CI) Angara-5 No. 71753/Persei (IC) simulador de masas     Plesetsk, sitio 35                        Falla

4   2022-2023 (CI)                    Angara-5 No. 71754/Persei (IC)              EKS                  Plesetsk, sitio 35                    Planificado

Especificaciones de masa del propulsor Angara-5:

•                                      Etapa I                    Etapa II                    Etapa III               Estadio IV (Briz-M)          Carenado de carga útil

Masa de despegue      556.232 kgs.        *139.206 kgs.             **39.746 kgs.            hasta 22.000 kgs.                        2.150 kgs.

Masa propulsora         510.832 kgs.          127.362 kgs.                35.222 kgs.           hasta 19.800 kgs.

Masa Seca                     35.648 kgs.             *9.668 kgs.                *4.800 kgs.                       ?

-

*incluye el adaptador de transferencia de 900 kilogramos;

**incluye el anillo adaptador inferior de 100 kilogramos.

Especificaciones conocidas de los módulos URM-1 y -2:

Especificación                                                                          URM-1                                                                                 URM-2

Diámetro                                                                             2,9 metros                                                                            3,6 metros

Longitud                                                                            25,6 metros                                                                            6,8 metros

Masa propulsora                                                        132-133 toneladas                                                                    35,8 toneladas

Masa Seca                                                                         8,5 toneladas                                                                      3,2 toneladas

Combustible                                                                        Queroseno                                                                         Queroseno

oxidante                                                                          Oxígeno líquido                                                                  Oxígeno líquido

Evolución de las capacidades de Angara-5:

Capacidades*                                                                                                                                              2001                       2010

masa de despegue                                                                                                                        772 toneladas          773 toneladas

Carga útil a la órbita terrestre baja (200 kilómetros, 63,1 grados)                                          24,5 toneladas          24,5 toneladas

Carga útil a la órbita de transferencia geoestacionaria con etapa Briz-M**                           5,2 toneladas             5,4 toneladas

Carga útil a órbita de transferencia geoestacionaria con etapa KVRB (2001) o KVTK (2010)**  6,6 toneladas      7,5 toneladas

Carga útil a órbita geoestacionaria con etapa Briz-M                                                               2,8 toneladas             3,0 toneladas

Carga útil a órbita geoestacionaria con etapa KVRB (2001) o KVTK (2010)                           4,0 toneladas             4,6 toneladas

*Todos los lanzamientos desde Plesetsk;

**Órbita de transferencia geoestacionaria: perigeo - 5.500 kilómetros; Inclinación: 25 grados hacia el ecuador.

Capacidades de carga útil del cohete Angara-5 lanzado desde Vostochny:

•                                                                                                                                    julio 2012                  noviembre 2014

Angara-5 con nave espacial PTK-NP                                                                          Carga útil                         Carga útil

Órbita circular de 200 kilómetros, inclinación: 51,7 grados               no menos de 20,0 toneladas                 Diferido

Angara-5 con etapa superior KVTK                                                                                   -                                         -

Órbita de transferencia geoestacionaria*                                                                 8,0 toneladas                 8,0 toneladas

Órbita geoestacionaria                                                                                               5,0 toneladas                 5,0 toneladas

Angara-5 con etapa superior Block DM                                                                               -                                       -

Órbita de transferencia geoestacionaria                                                                  6,5 toneladas                 7,0 toneladas

Órbita geoestacionaria                                                                                               3,7 toneladas                 3,9 toneladas

*requerirá una maniobra adicional con un delta V de 1.500 metros por segundo para entrar en órbita geoestacionaria.

El módulo de cohetes URM-1 para la familia Angara

La primera etapa del vehículo de lanzamiento Angara se conoce como URM-1,  Universal (or common) Rocket Module que significa Módulo de Cohete Universal (o común). 

El módulo estándar URM-1 sirve como propulsor de primera etapa para todas las versiones de la familia de lanzadores espaciales Angara. El Angara-1 contaría con un URM-1, el Angara-3 estaría formado por tres URM y el Angara-5 tendría cinco URM. Finalmente, el Angara-7, si alguna vez se aprueba su desarrollo, contaría con seis propulsores URM-1.

Todos los propulsores URM-1 están equipados con el motor RD-191 que quema queroseno relativamente no tóxico como combustible y oxígeno líquido enfriado criogénicamente como oxidante. El oxígeno líquido se almacena en el tanque superior del propulsor y el queroseno se carga en el tanque debajo. Un compartimento entre tanques (ubicado entre los tanques de propulsor) contiene componentes electrónicos de control de vuelo, sistemas de telemetría y baterías de energía.

El compartimento trasero alberga el motor principal RD-191. El sistema de suspensión del motor permite girarlo hasta ocho grados para dirigir el cohete a lo largo del eje de cabeceo y guiñada. El balanceo del vehículo se puede controlar con dos estabilizadores aerodinámicos y cuatro propulsores, también instalados en la cola del cohete e impulsados por el gas caliente generado en el motor principal.

La sección de cola también tiene una salida con múltiples interfaces para líneas neumáticas e hidráulicas provenientes de la plataforma de lanzamiento. Cuatro minutos antes del despegue, un brazo móvil especial de la torre de servicio se retira del cohete. Durante el despegue, cuando el cohete se eleva sólo 20 milímetros, la pirotecnia corta todas las conexiones neumáticas con el equipo terrestre y el vehículo vuela libremente.

Durante el vuelo, el módulo central URM-1 se separa del escenario superior junto con una sección de transferencia superior, que sirve como interfaz entre dos partes del vehículo. Dos pequeños motores de propulsor sólido conectados al exterior de la sección de transferencia disparan en contra de la dirección del vuelo empujando el URM-1 vacío lejos del escenario superior.

Los ingenieros de NII Parashutostroenia, la principal empresa de desarrollo de paracaídas de Rusia, estudiaron la posibilidad de un aterrizaje suave de las etapas del URM-1 para poder reutilizarlas en vuelos posteriores, sin embargo, por el momento, no hay señales de que la idea se haya implementado.

Después de su caída libre, los propulsores URM-1 impactarían el suelo a unos 2.860 kilómetros del lugar de lanzamiento. (702) Durante las misiones Angara-5 a la órbita geoestacionaria con origen en Plesetsk, cuatro propulsores URM-1 caen dentro de una zona de lanzamiento de 150 por 50 kilómetros en el distrito de Vuktylsk de la República de Komi.

Variante del cohete Angara-1.2

El Angara-1 será la variante más ligera de la familia de vehículos de lanzamiento Angara. Durante su desarrollo se consideraron varias variaciones de Angara-1, sin embargo, sólo una variante alcanzó el estado operativo.

Especificaciones conocidas del cohete Angara-1.2 (14A125):

masa de despegue                                                                                                                  171 toneladas (2013)

Carga útil a la órbita terrestre baja (200 kilómetros, 63,1 grados de Plesetsk)                        3,8 toneladas (2013)

Carga útil a órbita heliosincrónica, SSO                                                                                   2,4 toneladas (2013)

Longitud total                                                                                                                                      42,2 metros

Diámetro principal                                                                                                                               2,9 metros

Después de dos décadas de desarrollo, el nuevo propulsor espacial ruso Angara finalmente llegó a la plataforma de lanzamiento en 2014.

Las pruebas de vuelo de la familia de cohetes de nueva generación comenzaron con el lanzador ligero Angara-1.2PP. Además de allanar el camino para un vehículo mucho más grande, Angara-1 se estaba posicionando como el principal sistema de lanzamiento liviano para satélites compactos del Ministerio de Defensa ruso, la agencia espacial civil nacional Roskosmos y para clientes internacionales de todo el mundo. 

En las tres funciones, se esperaba que Angara-1 reemplazara a los lanzadores espaciales convertidos a partir de misiles balísticos, como Rockot y Dnepr. A diferencia de sus predecesores de la Guerra Fría, Angara utilizaría propulsores mucho menos tóxicos en la mayoría de sus sistemas de propulsión y utilizaría hardware más nuevo construido íntegramente dentro de Rusia. Sin embargo, Angara-1 estaba entrando en un mercado de lanzamiento abarrotado, inmediatamente después de otros nuevos jugadores en la misma "categoría de peso" en el país y en el extranjero, como los cohetes europeos Vega y los rusos Soyuz-2-1v. En agosto de 2014, funcionarios espaciales rusos dijeron que Angara y Soyuz-2-1v reemplazarían a Rockot después de 2016.

URM-1

El módulo estándar URM-1 debía servir como propulsor de primera etapa para todas las versiones del cohete Angara. Angara-1 contaría con un URM-1, Angara-3 estaría formado por tres URM y Angara-5 tendría cinco URM-1. Finalmente, Angara-7, si alguna vez se aprueba su desarrollo, podría contar con seis propulsores URM-1.

Todos los módulos URM contarán con una etapa de propulsor líquido equipada con el motor RD-191 y que quemará queroseno y oxígeno líquido como oxidante. El motor tiene la capacidad de incorporar un cardán en su sistema de suspensión para dirigir el cohete a lo largo del eje de cabeceo y guiñada. El balanceo del vehículo se controlará con dos estabilizadores aerodinámicos y cuatro propulsores instalados en la cola del cohete y alimentados por un gas caliente generado en el motor principal.

La sección de cola del módulo URM-1 tiene una salida con múltiples interfaces para las líneas neumáticas e hidráulicas del complejo de lanzamiento.

Angara-1.1 no realizado

El cohete Angara-1.1 de 149 toneladas podía entregar dos toneladas de carga útil en una órbita de 200 kilómetros con una inclinación de 63 grados desde Plesetsk, pero esta configuración fue abandonada, probablemente, porque coincidía con las capacidades del cohete Soyuz-2-1v, mientras que requiriendo propulsores tóxicos en su etapa superior.

La versión Angara-1.1 utilizaría un propulsor URM-1 normal como primera etapa y una segunda etapa derivada de la etapa Briz-KM existente, que anteriormente volaba como parte del propulsor Rockot. Quemaría alrededor de 5,2 toneladas de tetróxido de nitrógeno y dimetilhidrazina asimétrica, UDMH. Estos componentes propulsores no requieren temperaturas criogénicas, pero son extremadamente tóxicos.

Al igual que la etapa Briz-KM, la segunda etapa en Angara-1.1 tendría un motor principal móvil capaz de realizar múltiples disparos y cuatro pequeños propulsores, lo que permitiría maniobras de alta precisión y control de actitud durante un vuelo sin motor en órbita.

Las dos etapas del Angara-1.1 estarían conectadas a través de un compartimiento intermedio, que llevaría cuatro motores de propulsor sólido para la separación de la primera etapa. Cuando el URM-1 terminara su trabajo, caería junto con el compartimento intermedio. En ese momento, los cuatro motores sólidos dispararían en contra del sentido de vuelo. Durante la separación, la segunda etapa se deslizaría a lo largo de guías especiales en las paredes interiores del compartimento intermedio.

El carenado de carga útil del cohete Angara-1.1 se podría tomar prestado prácticamente sin cambios del propulsor Rockot.

Perfil de vuelo

Desde su plataforma de lanzamiento original en Plesetsk, Angara podría volar hacia el norte o el este para alcanzar cuatro tipos de órbitas con inclinaciones de 63, 75, 85,8 y 93,4 grados hacia el ecuador. La primera etapa del URM-1 fue diseñada para disparar durante 239,8 segundos y separarse a una altitud de 118 kilómetros. Luego caería en Siberia o en el Ártico, dependiendo de la órbita a la que se dirigiera. Unos 20 segundos después, el carenado de carga útil se dividiría en dos mitades y caería no lejos de la primera etapa, a unos 2.860 kilómetros del lugar de lanzamiento. La segunda etapa Briz-KM tomaría el relevo y dispararía hasta el segundo 946 de vuelo.

Para alcanzar la órbita circular baja que no exceda los 300 kilómetros, Angara-1 podría necesitar un solo disparo de la segunda etapa Briz-KM. Sin embargo, para alcanzar órbitas más altas, el Briz-KM primero dispararía para entrar en una órbita elíptica con un apogeo a la altitud de la órbita final deseada. Luego ascendería sin propulsión durante unos 45 minutos y reiniciaría su motor en el apogeo hasta 1.500 kilómetros para hacer la órbita circular, antes de liberar su carga útil.

Variante Angara-1.2 (CONTENIDO PRIVADO)

El Angara-1.1 fue finalmente reemplazado por la variante 1.2, que se convirtió en el único cohete ligero operativo de la familia Angara. En su configuración original, se esperaba que Angara-1.2 tuviera una masa de despegue de 171 toneladas y una carga útil de 3,7 toneladas entregables desde Plesetsk.

Durante el ascenso, el vehículo de lanzamiento se mantendría en rumbo con la ayuda de un sistema giroscópico y una computadora a bordo derivada del sistema de control de vuelo Biser-6, ambos desarrollados en el centro de diseño AP del NPT en Moscú. El sistema de telemetría Orbita procesaría los datos del vuelo.

Según su diseño inicial, la versión Angara-1.2 combinaría el módulo estándar URM-1 con un diámetro de 2,9 metros como primera etapa y el módulo URM-2 como segunda etapa. El módulo URM-2, con un diámetro de 3,6 metros, deriva de la etapa del Bloque I ya existente, desarrollada para el cohete Soyuz-2. Como resultado, la etapa superior del Angara-1.2 tendría un diámetro más amplio que su módulo de cohete inferior.

Sin embargo, en 2009, se decidió utilizar la arquitectura original del cohete Angara-1.2 sólo para el primer vuelo de prueba, con el fin de certificar los propulsores URM-1 y URM-2, antes de que ambos volaran en un cohete Angara-1.2 mucho más grande. 5 cohetes.

Mientras tanto, se rediseñó una variante operativa del Angara-1.2 para que tenga el mismo diámetro de 2,9 metros en ambas etapas.

Como resultado, se desarrollará una nueva segunda etapa más delgada para un Angara-1.2 operativo. Mientras tanto, la etapa original URM-2 con un diámetro de 3,6 metros se dejó para las variantes Angara-5 y Angara-3. Obviamente, esta decisión redujo la estandarización en toda la familia Angara y probablemente aumentó el costo del programa general. Sin embargo, ambas variantes de la etapa URM-2 aún podrían ser propulsadas por el motor RD-0124A.

En octubre de 2014, el diseñador jefe de KB Salyut, Yuri Bakhvalov, dijo que el primer Angara-1.2 se lanzaría en 2016.

Módulo agregado para Angara-1.2

Alrededor de 2012, Khrunichev del GKNPT inició el desarrollo del llamado Módulo Agregado, AM, que se instalaría encima de la segunda etapa y actuaría como un remolcador espacial, completando el trabajo de insertar los satélites en sus órbitas finales. La nueva tercera etapa se desarrolló basándose en los sistemas de propulsión existentes en la empresa, según Khrunichev. A partir de 2014, se esperaba que volara por primera vez en 2015 o 2016, tras el primer lanzamiento del cohete Angara-5.

A partir de 2017, el módulo agregado, aparentemente denominado 2A2S, iba a estar equipado con cuatro motores 11D458 con un empuje de 40 kilogramos y 14 motores más pequeños 17D58E con un empuje de 1,3 kilogramos, todos desarrollados por el centro de propulsión NIIMash.

El módulo agregado se somete a pruebas

El 17 de noviembre de 2017, Khrunichev del GKNPT anunció que el sistema de propulsión para el módulo agregado del cohete Angara-1.2 había sido sometido a un disparo estático exitoso en una instalación de prueba de motores del centro RKP del NIT en Peresvet, al norte de Moscú, el 13 de noviembre de el mismo año. El encendido real del motor se produjo tras las exitosas pruebas térmicas y de vacío del módulo agregado en la cámara VK600/300 también en Peresvet en noviembre de 2016, dijo Khrunichev del GKNPT.

Otra señal de progreso con la variante Angara-1.2 apareció en las imágenes de la fábrica de producción de Omsk publicadas por Roskosmos en la primera mitad de 2019. Incluían vistas de las instalaciones de verificación y pruebas, KIS, para las pruebas integradas del Angara-1.2. La construcción del sitio parecía estar completamente terminada, pero las instalaciones vacías aún no estaban equipadas con todo su equipo de diagnóstico.

El 23 de octubre de 2020, el centro de pruebas RKP del NIT realizó pruebas de disparo de la segunda etapa del Angara-1.2. Según Roskosmos, los resultados positivos de las pruebas abrirían la puerta a la continuación de las pruebas de vuelo del cohete Angara-1.2.

Primer contrato anunciado

El 1 de agosto de 2016, Khrunichev del GKNPT anunció el primer pasajero comercial extranjero para el cohete Angara-1. El satélite surcoreano de teledetección Kompsat-6 (también conocido como Arirang) fue reservado preliminarmente para un viaje desde Plesetsk alrededor de 2020. Equipada con un radar de apertura sintética (SAR), la nave espacial de 1,7 toneladas debía insertarse en la órbita sincrónica con el sol. A principios de 2020, el lanzamiento del Kompsat-6 se pospuso hasta finales de 2021.

Especificaciones conocidas de la primera etapa del cohete Angara (vehículo de pruebas en tierra NZh 14A125 2A1S):

Diámetro                                                                                                                            2,9 metros

Longitud                                                                                                                         27,67 metros

masa alimentada                                                                                                  140.599 kilogramos

Masa de propulsor y gases.                                                                                  130.119 kilogramos

Lanzamientos de Angara-1:

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Fecha de lanzamiento                          Variante                        Carga útil                    Sitio de lanzamiento         Notas

29 de abril de 2022                Angara-1.2 No. 71602 / AM             MKA                        Plesetsk, sitio 35              Éxito

15 de octubre de 2022 (CI)   Angara-1.2 No. 71603 /AM            MKA-EO                     Plesetsk, sitio 35             Éxito

El módulo de cohetes URM-2 para la familia Angara

La segunda etapa del vehículo de lanzamiento Angara se conoce como URM-2, que significa Módulo de Cohete Universal (o común) No. 2.

KVTK suministrará energía de hidrógeno a Angara

Un nuevo y potente remolcador espacial, denominado KVTK 372RB01 y propulsado por propulsor criogénico, prometía mejorar en gran medida el rendimiento de los cohetes Angara. Sin embargo, su desarrollo se prolongó durante varias décadas, a pesar de los avances considerables en el desarrollo del motor de hidrógeno RD-0146 en la oficina de diseño KBKhA.

Especificaciones conocidas de la etapa KVTK y sus derivados a 2011:

Designación                                                                                                    KVSK                      kvtk                 KVTK-A7

Vehículo de lanzamiento de referencia                                                  Angara-3               Angara-5           Angara-7

Masa de carga útil en órbita geoestacionaria, OSG                         2,0 toneladas        4,5 toneladas    7,6 toneladas

Masa de carga útil a la órbita de transferencia geoestacionaria, GTO  3,6 toneladas  7,5 toneladas 12,5 toneladas

Número de encendidos del motor                                                             hasta 5                   hasta 5            hasta 5

Duración máxima en vuelo autónomo                                                 hasta 9 horas       hasta 9 horas   hasta 9 horas

Fecha de lanzamiento prometida                                                        indeterminado               2015        indeterminado

Aunque los propulsores de la primera etapa del lanzador Angara serían alimentados por una combinación tradicional de oxígeno líquido y queroseno, Khrunichev del GKNPT prometió equipar las etapas superiores del cohete con motores que quemaran dos componentes enfriados criogénicamente: oxígeno líquido e hidrógeno líquido. Anteriormente, la compañía construyó una etapa similar denominada 12KRB para el cohete indio GSLV, que se lanzó por primera vez el 18 de abril de 2001.

Se esperaba que la etapa superior KVTK, equipada con un motor de hidrógeno y oxígeno RD-0146D, volara a bordo del cohete Angara-A5 (Angara-5). El proyecto, aparentemente designado 372RB01, comenzó oficialmente en 2009. (556) A los efectos de este programa, el centro de pruebas RKP del NIT debía reactivar su infraestructura de producción de hidrógeno, incluidas las capacidades para suministrar este combustible a Plesetsk. A partir de 2011, los disparos del RD-0146D en beneficio del proyecto Angara-A5 debían realizarse durante el período 2012-2014. Este trabajo también prepararía las bases para el cohete Rus-M de próxima generación, antes de que el programa fuera cancelado en 2011.

En abril de 2011, Roskosmos anunció una licitación formal para el desarrollo de la etapa superior alimentada por hidrógeno durante junio-diciembre de ese año a un precio de 500 millones de rublos (18 millones de dólares). Las ofertas se aceptarían hasta el 27 de mayo y el ganador sería elegido el 3 de junio de 2011. Naturalmente, se esperaba que Khrunichev del GKNPT dirigiera el trabajo. En agosto de 2012, Roskosmos anunció una licitación para una nueva fase del desarrollo de la etapa KVTK que se extenderá hasta el 25 de noviembre de 2018, con un precio de 4,35 mil millones de rublos. Los requisitos técnicos para el escenario incluían la capacidad de entregar 4,5 y 5 toneladas a la órbita geoestacionaria, cuando se lanzara desde Plesetsk y Vostochny, respectivamente. Obviamente implicaba que el escenario volaría sobre el cohete Angara. La misma combinación debería poder colocar 7,5 y 8 toneladas en la órbita de transferencia geoestacionaria desde los mismos sitios de lanzamiento, requirió la agencia. Durante el vuelo, la etapa también debería poder transmitir su telemetría al control en tierra a través de los satélites de retransmisión Luch.

En 2013, el centro de desarrollo AP del NPT estaba trabajando en el sistema de control de vuelo inercial para el KVTK; sin embargo, según múltiples informes no oficiales, aún faltaban varios años para que se completara la etapa de desarrollo del KVTK. En 2014, el proyecto todavía estaba en gran medida en el papel.

El 10 de diciembre de 2020, Roskosmos publicó detalles de un contrato de 20.600 millones de rublos (280 millones de dólares) otorgado a KB Salyut, el brazo de desarrollo de GKNPT Khrunichev en Moscú para el trabajo en el escenario KVTK. El KVTK propulsado por hidrógeno podría servir como cuarta etapa para la variante Angara-5/KVTK y Angara-5V. El contrato exigía la finalización de los hitos clave del desarrollo, incluida la fabricación y prueba de prototipos, para finales de 2025. Para entonces, no se esperaba que la etapa KVTK volara hasta la segunda mitad de la década de 2020.

En el primer semestre de 2022, el jefe del GKNPT, Khrunichev Aleksei Varochko, dijo que a pesar de la preparación en curso de la documentación técnica para el proyecto KVTK en el marco del contrato activo y el plan de comenzar la producción de componentes para los prototipos de prueba del escenario en 2023, El montaje del vehículo aéreo no se esperaba hasta después de 2025. Varochko también insinuó que la fecha prevista de lanzamiento del propulsor KVTK en 2027 podría retrasarse si no se mantenía el nivel de financiación prometido.

En septiembre de 2022, Roskosmos y Rusatom anunciaron la firma de un memorando de intenciones entre la oficina de diseño KB Salyut de Khrunichev de GKNPT y la división de ultramar de Rosatom sobre el suministro de hidrógeno y la construcción de infraestructura de transporte y almacenamiento relacionada en Vostochny. Según el plan, el puerto espacial podría recibir combustible de hidrógeno desde las instalaciones de Rusatom en la isla Sakhalin en el Lejano Oriente ruso, cuya construcción estaba prevista en la región.

La etapa rusa del hidrógeno se retrasa hasta finales de la década

El 26 de enero de 2023, el jefe de Roskosmos, Yuri Borisov, visitó la oficina de diseño KBKhA en Vorónezh, donde discutió el desarrollo del motor de hidrógeno para la etapa KVTK, destinado a aumentar las capacidades del vehículo de lanzamiento Angara-5M, informó la Corporación Estatal. dicho.

Sin embargo, en el otoño de 2023, el jefe de GKNPT, Khrunichev Aleksei Varochko, dijo que no se esperaba que la fabricación de la primera versión de vuelo de la etapa superior KVTK comenzara hasta 2028, lo que esencialmente significaba que la primera etapa rusa propulsada por hidrógeno no volaría. antes del final de la década como muy pronto. Varochko también dijo que los retrasos en el proyecto KVTK también paralizaron el desarrollo de la variante del cohete Angara-5V en el nivel de diseño preliminar (CONTENIDO PRIVADO).

Angara-1.2 realiza su primera misión

Una nueva versión del cohete Angara despegó de Plesetsk el 29 de abril de 2022 para validar su capacidad de lanzamiento orbital liviano para el ejército ruso y Roskosmos.

Capítulo anterior: Desarrollo del cohete Angara-1.2 (CONTENIDO PRIVADO)

La primera misión Angara-1.2 en un vistazo:

Vehículo de lanzamiento                                                                  Angara-1.2 No. 71602

Carenado de carga útil                                                                                  14S733

Sitio de lanzamiento                                                                             Plesetsk, sitio 35

Fecha y hora de lanzamiento                                      29 de abril de 2022, 22:55:22.612 hora de Moscú

Carga útil                                                                                      Kosmos-2555 (EO MKA No. 2)

Después de 25 años de desarrollo, el cohete Angara-1.2 finalmente llegó a la plataforma de lanzamiento en el Sitio 35 en Plesetsk en abril de 2022. A principios de año, se esperaba que la misión se realizara el 16 de abril, pero finalmente se retrasó hasta finales de mes.

El Ministerio de Defensa no proporcionó detalles sobre la campaña de lanzamiento, pero el 22 de abril de 2022, las autoridades rusas emitieron múltiples advertencias al tráfico aéreo y marítimo, indicando lanzamientos sobre el mar de Barents entre el 26 y el 27 de abril. pista terrestre que se origina en Plesetsk y se dirige al noroeste después de cruzar hacia el Océano Ártico, justo al este de Murmansk. Esta trayectoria permitiría el ascenso a una órbita casi polar, que se esperaba fuera el principal destino del cohete Angara-1.2.

Las zonas de lanzamiento anunciadas podrían ser utilizadas por el propulsor de primera etapa, URM-1, y por fragmentos del carenado de carga útil.

Otras dos alertas en el Océano Pacífico, al suroeste de la costa de California, parecían reservar lugares de impacto para más fragmentos. Uno podría ser utilizado por la segunda etapa (CONTENIDO INTERNO) del Angara-1.2 completando su combustión cuando casi alcanzó la velocidad orbital. La segunda zona podría usarse para desorbitar el módulo agregado del cohete, AO, (CONTENIDO PRIVADO) (que sirve como tercera etapa) después de la liberación de su carga útil y la finalización de dos órbitas alrededor de la Tierra.

Más allá de esas advertencias, no hubo información oficial sobre la hora del lanzamiento o la naturaleza de la misión antes del despegue real.

De manera algo sorprendente, se emitieron otras advertencias para dos lugares en el Mar de Barents para el 26 y 27 de abril, insinuando lanzamientos aéreos y marítimos adicionales que coincidieron con el esperado vuelo inaugural de Angara-1.2. No estaba claro si estos vuelos estaban relacionados con la misión Angara-1.2 o si el ejército ruso planeaba algunas actividades no relacionadas al mismo tiempo.

El 23 de abril, se actualizaron las advertencias del Océano Pacífico, lo que llevó la fecha de lanzamiento a un período comprendido entre el 1 y el 7 de mayo de 2022. El 25 de abril se emitió otro conjunto de advertencias, esta vez programando la fecha de lanzamiento entre el 28 de abril y el 7 de mayo de 2022. .

Según un cartel en el foro web Novosti Kosmonavtiki, el lanzamiento estaba previsto para el 28 de abril de 2022 a las 22:55:22 hora de Moscú (15:55 EDT). Sin embargo, poco después de la hora prevista de lanzamiento, informes no oficiales decían que el despegue se había pospuesto 24 horas.

Esta vez todo funcionó según lo previsto y el vehículo despegó el 29 de abril de 2022 a las 22:55:22.612 hora de Moscú. Numerosos observadores en Plesetsk y en la región de Arkhangelsk vieron el cohete en el cielo nocturno, incluida la separación de la primera etapa.

Aproximadamente media hora después del lanzamiento, el Ministerio de Defensa ruso confirmó que el lanzamiento del cohete se había desarrollado según lo previsto y que el seguimiento del cohete por parte de los medios terrestres del Centro de Pruebas Jefe Titov de las Fuerzas Aéreas y Espaciales Rusas, VKS, comenzó a las 22. :58 hora de Moscú. La nave espacial recibió la designación oficial Kosmos-2555.

Como era de esperar, el radar de la Fuerza Espacial de EE. UU. rastreó a Kosmos-2555 en una órbita de 279 por 294 kilómetros con una inclinación de 96,5 grados con respecto al ecuador. Tenía parámetros similares a los de los satélites de imágenes militares EMKA-1 y EMKA-2 lanzados en 2018 y 2021, respectivamente. Alrededor de las 23:03 GMT (02:03 hora de Moscú) del 30 de abril de 2022, se observó sobre el Reino Unido la etapa superior que entregó Kosmos-2555 realizando lo que inicialmente se percibió como un reingreso a la atmósfera de la Tierra o una descarga de propulsor. Sin embargo, los datos de seguimiento orbital indicaron que la etapa en realidad había aumentado su apogeo a una altitud de alrededor de 500 kilómetros, probablemente simulando una futura misión de entrega a una órbita más alta. Luego, el vehículo podría ser sacado de órbita sobre el Pacífico.

El 14 de mayo de 2022, la órbita de Kosmos-2555 decayó a un perigeo de 227,7 kilómetros y un apogeo de 247,9 kilómetros sin ningún intento claro de elevarlo, lo que indica que el satélite nunca había sido activado.

Según observaciones terrestres, el satélite se desintegró en las primeras horas del 18 de mayo de 2022. Alrededor del momento del reingreso, una publicación en el foro Novosti Kosmonavtiki afirmó que Kosmos-2555 y su predecesor, Kosmos-2551, habían servido como objetivos para el satélite ruso. Sistema láser antisatélite Peresvet. Ambos satélites no estaban destinados a maniobrar y funcionaron según lo previsto. El reingreso de Kosmos-2555 fue precedido por una declaración del viceprimer ministro Yuri Borisov sobre el láser cegador de satélites de Rusia.