Легкий старт тяжелой «Ангары»
Игорь АФАНАСЬЕВ, Дмитрий ВОРОНЦОВ
Минувший 2014 г. оказался богатым на эпохальные события в мировой космонавтике. В первом полете новейшей ракеты GSLV MkIII Индия запустила прототип своего пилотируемого космического корабля. Европейское космическое агентство высадило на поверхности кометы Чурюмова- Герасименко зонд Filae. США начали летные испытания многоцелевого космического корабля MPCV Orion. Россия же приступила к летно-конструкторским испытаниям (ЛКИ) ракет-носителей нового поколения «Ангара». Не будет преувеличением сказать, что для отечественных специалистов самым ожидаемым событием года стал первый старт носителя тяжелого класса «Ангара-А5», состоявшийся 23 декабря 2014 г. с космодрома Плесецк.
Собственно, именно ради тяжелой «Ангары» и затевался весь проект более 20 лет назад. России требовался «независимый доступ в космос», что в переводе на более понятный язык означало возможность запуска всех – включая геостационарные – космических аппаратов со своей территории. О том, как развивался проект, о его проблемах и достижениях наш журнал уже неоднократно писал (см., например, «Взлёт» №9/2014, с. 54-56). Сейчас же – непосредственно о декабрьском событии.
Основными целями ЛКИ были испытание систем ракеты, проверка ее динамики, а также систем Универсального стартового комплекса (УСК) при работе с изделием тяжелого класса. Для достижения этих целей и был проведен демонстрационный полет с выведением на геостационарную орбиту габаритно-весового макета (ГВМ) спутника массой 2042 кг.
25 июля 2014 г. два железнодорожных эшелона с блоками и отсеками тяжелой ракеты- носителя «Ангара-А5» прибыли на космодром Плесецк. Еще в 2013 г. сообщалось, что первый старт «Ангары-А5» состоится в конце 2014 г. Некоторое время старт планировался на 25 декабря, однако незадолго до пуска было объявлено о переносе его на более раннюю дату – 23 декабря.
10 ноября тяжелую ракету впервые вывезли на УСК для проведения электрических испытаний, а также проверок стартового оборудования. 26 ноября эти работы были завершены, подтвердив готовность комплекса к пуску ракеты тяжелого класса.
За неделю до назначенной даты пуска были заправлены топливные баки разгонного блока «Бриз-М» (вместе с головным обтекателем он унаследован от «Протона-М»). Необходимо отметить, что, учитывая особую важность первого пуска, на его подготовку отводилось два дополнительных дня «на непредвиденные обстоятельства».
20 декабря транспортно-установочный агрегат вывез ракету на УСК. В середине дня ее установили в пусковое устройство, вертикализировали и подсоединили к разъемам электрических и пневмогидравлических систем. На следующий день проводились различные проверки, а также контрольный набор стартовой готовности системы управления. Была обработана и проанализирована телеметрическая информация.
22 декабря состоялось заседание Государственной комиссии, давшее «добро» на заправку. За 11,5 часов до пуска начался обратный отсчет, за 4 часа – заправка ракеты. Все операции прошли без задержек и сбоев.
В расчетное время была подана команда на зажигание пяти двигателей нижних ступеней ракеты, и в 8.57 московского времени «Ангара-А5» оторвалась от стартового стола. Стартовая масса носителя составила 763,6 т, масса космической головной части (разгонный блок, головной обтекатель и ГВМ) – почти 25,8 т.
Выполнив маневр увода от стартового комплекса, ракета некоторое время поднималась вертикально, а затем начала отработку программного угла тангажа. Через 12 минут после старта головной блок был выведен на незамкнутую суборбитальную траекторию. Довыведение на опорную орбиту выполнил «Бриз-М». Затем он включался еще трижды и через 9 часов после пуска вышел на геостационарную орбиту высотой 35 793 км. Отделение ГВМ программой полета не предусматривалось. Пробыв около 1,5 часов на геостационаре, «Бриз-М» выдал импульс увода на орбиту захоронения. На этом миссия была завершена.
Успех испытаний первой «Ангары-А5» тем более очевиден, что пуск прошел с первого раза, без переносов и сколько-нибудь серьезных отказов.
Впереди у комплекса долгий путь ввода в эксплуатацию. Программа ЛКИ, рассчитанная до 2020 г., включает 10 пусков ракет легкого и тяжелого классов. Все последующие будут выполняться уже с реальными космическими аппаратами. До конца 2015 г. ГКНПЦ им. М.В. Хруничева должен сдать еще одну «Ангару-А5», которая стартует в 2016-м. Планируется, что в 2018-2020 гг. предприятие будет выпускать по две ракеты в год, а в 2021-2022 гг. – уже по четыре. В 2023 г. заказчик получит шесть тяжелых ракет, а к середине следующего десятилетия предполагается выход на темп производства семи носителей в год.
Постепенно «Ангара-А5» должна полностью заменить «ветерана» – тяжелую ракету-носитель «Протон-М». Сейчас в планах – строительство стартового комплекса для новой ракеты на космодроме Восточный. В его составе будет две пусковых площадки. Также изучается вопрос о строительстве второго стартового комплекса в Плесецке.
Полным ходом идут работы по наращиванию энергетических возможностей носителя. В перспективе «Бриз-М» будет заменен на разгонный блок ДМ-03 с усовершенствованным двигателем, который обеспечит выведение на геостационарную орбиту спутников массой до 3,6 т (из Плесецка) или 3,9 т (из Восточного).
Но самый большой прирост грузоподъемности должен дать кислородно-водородный разгонный блок тяжелого класса КВТК. При его использовании «Ангара-А5», стартуя из Восточного, сможет выводить на геопереходную орбиту 8-тонный спутник. Это позволит ракете долгие годы оставаться в числе лучших носителей мира.