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安加拉號運載火箭

安加拉號運載火箭,是前蘇聯解體后由俄羅斯單獨研制的一種運載火箭,由俄羅斯聯合火箭集團研制。安加拉的命名也是源自于西伯利亞東南部的安加拉河。

安加拉號采用模塊化設計思想,可以通過捆綁多個通用火箭模組,隨任務需要組合出不同推力的火箭模組,實現發射不同載荷的發射任務。安加拉號將最終取代現在的質子號運載火箭,成為俄羅斯未來航天發射的主力。

安加拉系列運載火箭包括4種不同型號:安加拉-1.1、安加拉-1.2、安加拉-A3和安加拉-A5。其中,安加拉1.2型(Angara 1.2)火箭已經于2014年7月9日進行首次發射成功。

火箭名稱安加拉號運載火箭英文名稱Angara
俄文名稱Ангара研制國家俄羅斯
研制單位赫魯尼切夫國家航天科研生產中心發射場普列謝斯克航天發射場、斯沃博德內航天發射場
首次發射2014年7月9日

研制背景

由于俄羅斯現役的主力運載火箭質子號,需要在哈薩克斯坦境內的拜科努爾航天發射場進行發射,但質子號使用劇毒的偏二甲肼液體燃料,一旦發射失敗可能對發射場周邊地區造成嚴重污染,俄羅斯經常因火箭在發射后墜毀而與發射場地的所在國哈薩克斯坦進行交涉。近幾年來,如果質子號發射失敗,哈薩克斯坦就會禁止在拜科努爾航天發射場發射這種火箭,直到問題解決為止。所以俄羅斯已決定用新研制的使用液氧/煤油作為推進劑的安加拉號火箭來取代它。

設計思想

統一的設計概念

以液體火箭技術作為基礎,采用統一的模塊式設計結構,盡可能采用成熟技術,并引入部分重復使用概念。

模塊式設計結構

赫魯尼切夫國家研究與生產空間中心將安加拉系列火箭稱之為“新概念”火箭,這主要是因為他們在設計安加拉火箭時采用了“真正意義上”的模塊式設計結構。每種安加拉火箭都是在通用模塊的基礎上組裝而來的,即一子級公共芯級助推器,一子級全部采用以RD-191M型發動機作為推力裝置,液氧/RG-1作為推進劑的公用模塊。二子級采用以RD-0124型發動機作為推力裝置,液氧/RG-1作為推進劑的二子級通用模塊。或是采用以KVI-1M型發動機作為推力裝置,液氫/液氧作為燃料的新型二子級。前者的真空推力為357t,后者的真空推力為461t。上面級根據不同的任務需要可以從微風-KM,微風-MCU、微風-M和KVRB等幾種上面級中進行選擇。這樣設計的好處是不僅簡化了研制與生產過程,而且也有效地降低了研制成本。

先進的成熟技術

應用成熟技術是降低研制成本的有效方法之一,而且赫魯尼切夫國家研究與生產空間中心在火箭研制技術方面具有豐富的經驗,因而他們在研制新型安加拉系列運載火箭過程中采用了大量的先進成熟技術。例如,一子級公共芯級助推器上使用的RD-191M型液體火箭發動機,這種發動機是在RD-170/171型發動機基礎上改進而來的;發射準備過程采用了自動發射準備技術;上面級選用了具有軌道機動能力的微風-KM上面級(這種上面級的性能在隆聲號火箭的一首次商業驗證飛行中已被驗證)和可提高運載能力的微風-M上面級;整流罩選擇舊型火箭上使用的現成整流罩,如安加拉-1.1使用了隆聲號火箭整流罩,安加拉-1.2使用了聯盟2火箭整流罩,安加拉-A3、A5使用了質子號質子號-M火箭整流罩。

可重復使用的公共芯級助推器

火箭系統可以部分或完全重復使用是降低成本的另I種有效方法。“安加拉”火箭的一子級公共芯級助推器即采用了可重復使用技術。這種可重復使用的一子級助推器是在返回式吃行器的技術基礎上設計而成的,它的助推性能與非重復使用一子級助推器的相似。不同的是:當一子級與二子完成分離動作后,一子級公共助推器在反作用姿態控制系統與導航系統等的控制下,向普列謝茨克航天發射場飛行,最后借助旋轉翼和吸氣式噴氣發動機等裝置在地面上水平著陸。

發射場

安加拉火箭未來將在俄羅斯境內的東方航天發射場普列謝茨克發射場進行,但是仍保留在拜科努爾航天發射場作商業發射的可能性,俄羅斯目前將持續租用拜科努爾發射場一直到2050年。

各個型號對比

型號 安加拉 1.1 安加拉 1.2 安加拉 A3 安加拉 A5P 安加拉 A5 安加拉 A5/KVRB 安加拉 A7P 安加拉 A7V
第一級 1xURM, RD-191 1xURM, RD-191 3xURM, RD-191 5xURM, RD-191 5xURM, RD-191 5xURM, RD-191 7xURM, RD-191 7xURM, RD-191
第二級 Breeze-KM Block I, RD-0124A Block I, RD-0124A -- Block I, RD-0124A Block I, RD-0124A -- --
第三級(不用于近地軌道) -- –- Briz-M/KVSK -- Briz-M/KVTK KVRB (not named yet) (not named yet)
推力(地面) 196 Mgf (1.92 MN) 196 Mgf (1.92 MN) 588 Mgf (5.77 MN) 980 Mgf (9.61 MN) 980 Mgf (9.61 MN) 980 Mgf (9.61 MN) 1,372 Mgf (13.44 MN) 1,372 Mgf (13.44 MN)
發射質量 149 t 171.5 t 478 t 713 t 759 t 776 t 1,125 t 1,184 t
高度 34.9 m 41.5 m 45.8 m ? 55.4 m 64 m ? ?
近地軌道 2.0 t 3.7 t 14.6 t 18.0 t 24.5 t 28.5 t 36.0 t 40.5 t
地球同步軌道 -- -- 2.4/3.7 t -- 5.4/7.3 t ? ? --
地球靜止軌道 –- –- 1.0/2.0 t -- 2.9/4.5 t 5.7 t 7.5 t --

 

安加拉號運載火箭
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最新更新:2015-09-18 19:27
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