Многоразовая первая ступень байкал ангара. Ракета-носитель "Ангара" и проект "Байкал"

Разработан в ГКНПЦ им. Хруничева совместно с НПО «Молния » . Основная идея проекта состоит в том, чтобы выполнивший задачу ракетный ускоритель , отделившись от носителя, автоматически возвращался к месту старта и приземлялся на самолётную взлётно-посадочную полосу как крылатый беспилотный летательный аппарат . Ускоритель может применяться как в составе РН семейства «Ангара» лёгкого, среднего и тяжёлого классов, так и в составе других ракетных комплексов . По состоянию на 2016 год все работы по проекту остановлены.

Основные сведения

«Байкал» спроектирован в ОАО «НПО „Молния“» по заказу ГКНПЦ им. М. В. Хруничева. Олег Соколов, представитель центра имени Хруничева подчеркнул, что Байкал пользовался на авиакосмическом салоне «МАКС-2001» большим вниманием зарубежных специалистов:

Он оснащён уникальной автоматической системой управления, обеспечивающей сопровождение полёта на всех этапах с момента старта в составе РН до посадки на аэродром, входящий в состав космодрома Плесецк. Первый вариант такой системы управления был отработан на орбитальном корабле «Буран ». Несмотря на высокую скорость входа аппарата в атмосферу, отсутствует традиционное теплозащитное покрытие, что существенно снижает затраты на его эксплуатацию. Имеет минимальную стоимость изготовления и эксплуатации. Традиционная самолётная аэродинамическая схема многоразового ускорителя «Байкал» была признана наиболее эффективной по сумме показателей. При его проектировании максимально учитывался опыт разработки многоразовых авиационно-космических систем «Буран» и Многоцелевой авиационно-космической системы (МАКС) .

Варианты применения

Применение многоразового ускорителя ракетной ступени «Байкал» позволит:

  • полностью или частично ликвидировать зоны отчуждения в районах падения отработавших ступеней РН.
  • обеспечить всеазимутальность запуска для доставки полезных грузов на орбиты различного наклонения.
  • использовать изделие в качестве экспериментального аппарата для отработки новых технологий в интересах создания перспективных средств выведения.
  • снизить удельную стоимость выведения полезных нагрузок на орбиту на 25-50 %.

В зависимости от класса ракеты-носителя Ангара используется разное число многоразовых ускорителей :

  • Легкий класс - один ускоритель
  • Средний класс - два ускорителя
  • Тяжелый класс - четыре ускорителя

При этом один и тот же экземпляр многоразового ускорителя может использоваться в составе ракет-носителей разных классов.

Технические характеристики системы Байкал-Ангара

Характеристики многоразового ускорителя «Байкал»
c РН легкого класса
Значение
Сухая масса 17,8 т
Масса при посадке, т 18
Длина, м 28,5
Высота, м 8,5
Размах поворотного крыла, м 17,1
Радиус возвращаемого полета, км 410
Крейсерская скорость полета, км/ч 490
Тип и тяга (зем./пуст.) ракетного двигателя ЖРД РД-191М (1 шт.), 196 тс / 212.6 тс
Допустимое количество полетных использований 10 (с доведением до 25)
Тип и тяга двигателя для возвратного полета ТРД , максимальная тяга 5 тс
Число Маха при разделении со II ст. 5,64
Крейсерский режим возвратного полета:
дальность, км 384
скорость, км/ч 490
Посадочная скорость, км/ч 280
Пробег при посадке, м 1200
Характеристики семейства РН «Ангара-В»
с использованием МРУ «Байкал»
модификации
РН А1-В А3-В А5-В А4-В
Стартовая масса, т 168,9 446 709 700
Число МРУ на первой ступени 1 2 4 4
Компоненты топлива:
первая ступень, масса, т О 2 +РГ-1
109.7
О 2 +РГ-1 О 2 +РГ-1 О 2 +РГ-1
вторая ступень, масса, т

Предки современных бурят много веков назад придумали очень красивую легенду об отце Байкале, дочери Ангаре и юноши Енисее. Нам эту историю рассказал Игорь во время .

В давние времена могучий Байкал был добрым и весёлым. Очень сильно любил он свою дочь – Ангару. Красивей её не было на свете. Старик Байкал берёг дочь пуще своего сердца, никуда от себя не отпускал. Однажды, когда Байкал уснул, решила убежать Ангара к своему возлюбленному Енисею. Проснулся отец, гневно всплеснул волнами, не хотел отпускать единственную дочь. Поднялась свирепая буря, почернело небо, звери в страхе разбежались по всей земле, рыбы нырнули на самое дно, а птицы улетели к солнцу. Только ветер выл, да бесновалась вода. Могучий Байкал ударил с силой ударил по высокой скале и бросил её вслед убегающей дочери. Скала упала прямо на горло красавице. Взмолилась красавица Ангара, задыхаясь и рыдая стала умолять отца дать ей хоть каплю воды. «Я могу дать только свои слёзы», - ответил Байкал. И с тех пор вот уже тысячу лет бежит Ангара к Енисею слезами старого Байкала. Скалу, которую бросил Байкал вслед дочери, назвали люди Шаман камнем. На нём приносилисьбогатые жертвы великому озеру. Люди говорили, если Байкал разгневается, то сорвёт Шаман-камень, а вода хлынет и зальёт всю Землю.

Ангара – одна из самых больших и знаменитых русских рек. Мощным и широким потоком вырывается она из и почти две тысячи километров через Иркутскую область и Красноярский край несёт свои воды к Енисею. По дороге в неё впадает почти сорок тысяч рек и речушек. Название реки произошло от монгольского слова «Анга», что означает «разинутый рот», а в переносном смысле «расщелина». Исток реки действительно напоминает расщелину. В начале 17 века русские землепроходцы назвали реку Нижней Тунгуской по имени племени Тунгусов. Но, узнав от аборигенов местное название, стали именовать реку Ангарой.

Природа могучей красавицы – реки Ангары красива и разнообразна. Есть в ней и медленные протоки и порожистые места, множество островов и тихих затонов. К берегам подступает вековая тайга и высокие скалы. После ледохода на Ангаре образуются песчаные острова, иногда внушительных размеров. Но лишь самые отчаянные смельчаки могут вплавь добраться до них. Вода в Ангаре летом прогревается плохо, а купальный сезон длится всего месяц – в самой середине лета.

На Ангаре построено три гидроэлектростанции: Иркутская, Братская и Усть-илимская. Во время их строительства были затоплены огромные прибрежные территории. Валентин Распутин в своём романе «Прощание с Матёрой» пронзительно и горько описал это событие. К сожалению, крупные города и промышленные предприятия причинили реке немалый вред. Экологи давно бьют тревогу по поводу состояния её воды. Но всё же остались места, где невольно вспоминаешь, что Ангара настоящая дочь Байкала с его чистейшей лазурной водой.

Бесспорным лидером космического раздела 44-го авиакосмического салона в Ле Бурже стал технологический макет российского многоразового ускорителя (МРУ) "Байкал", представляющий собой первую ступень ракеты-носителя семейства "Ангара". "Байкал" был доставлен во Францию самолетом Ан-124-100 "Руслан" и установлен возле павильона Центра Хруничева. По мнению авторов проекта, концепция двухступенчатого средства выведения с многоразовой первой ступенью сможет обеспечить гибкость в использовании различных верхних ступеней, среди которых должны присутствовать многоразовые космические корабли.

Ракета-носитель "Ангара" и проект "Байкал"

Система “Байкал” является развитием проекта “Ангара”, и что особенно важно, данная система будет иметь значительно меньшие габариты и массу, чем одноступенчатая многоразовая система, обладающая сходными характеристиками по показателям масс выводимой на орбиту и доставляемой на Землю полезных нагрузок. Ракета-носитель "Ангара" , снабженная системой "Байкал" открывает принципиально новый этап развития космонавтики. Общая стоимость разработки и эксплуатации подобной системы выгодно отличается от одноступенчатого носителя, так как отработка системы "по частям" будет дешевле, чем доведение до рабочего состояния более сложного одноступенчатого носителя. С точки зрения конструкторов, операция разделения двухступенчатой системы является хорошо отработанной в мировой практике процедурой и не должна потребовать значительных затрат.

Кроме того, применение многоразовой ступени для выведения одноразовых носителей может осуществляться в сочетании с одноразовыми ступенями, начинающими работу с поверхности Земли. Именно такая стратегия многоразовых ступеней-модулей заложена в основу разработок, проводимых ГКНПЦ совместно с НПО "Молния" в проекте "Байкал". Ступени-модули имеют ракетный двигатель для старта и разгона, воздушно-реактивный двигатель, поворотное крыло, органы управления, а также шасси для возвращения и посадки. Данная технология может использоваться как в виде первых ступеней легких ракет-носителей, так и для связок и навесных ускорителей в носителях среднего и тяжелого классов. Разработчиками было заявлено, что многоразовые ускорители могут быть применены не только в рамках проекта “Ангара”, но и для ракет американского и европейского производства.

По предварительным расчетам, применение системы "Байкал" на ракетах семейства "Ангара" позволит в 2-3 раза сократить расходы по выводу полезной нагрузки на орбиту.

Летные испытания многоразового ускорителя “Байкал” предполагается провести в несколько этапов. На первом этапе "Байкал" устанавливается на фюзеляже специально оборудованного самолета-носителя ВМ-Т "Атлант". После взлета и набора высоты “Байкал” отделяется от носителя и в автономном режиме совершает посадку. На следующем этапе "Байкал" без второй ступени запускается со стартового комплекса ракеты-носителя "Ангара". И, наконец, на завершающем этапе предусматриваются запуски "Ангары А1-В" в штатной конфигурации: система “Байкал” плюс вторая ступень "Бриз-КМ".

Как было сказано ранее, многоразовый ускоритель "Байкал" универсален и может использоваться на ракетах носителях различного класса: американских шаттлах, французской Ariane 5 и ряде других носителей. На начальном этапе планируется применить “Байкал” в РН "Ангара" легкого класса. Система "Байкал" в ней будет являться первой ступенью. Однако рынок легких носителей в настоящее время не настолько велик, чтобы окупить создание столь дорогой многоразовой ступени. В начале 90-х годов предполагалось, что ракеты легкого класса будут чрезвычайно востребованы в связи с резким ростом числа малых космических аппаратов. Однако этого не произошло: число проектов подобных аппаратов в последние годы сократилось. В связи с данным обстоятельством, множества пусков ракет легкого класса не потребовалось, и тот большой ресурс, который закладывается в "Байкал" (200 полетов) в варианте легкой ракеты, скорее всего не выработается к моменту морального "старения" системы. Поэтому создание многоразового ракетного ускорителя будет оправдано только при его использовании в наиболее востребованных носителях среднего и тяжелого классов.

Перспективным развитием проекта “Ангара” является "Ангара-В" среднего и тяжелого классов. Речь здесь идет о замене боковых универсальных ракетных модулей на многоразовые ускорители "Байкал". В частности, на носителе среднего класса "Ангара?А3" планируется установить два ускорителя ("Ангара А3-В"), а на ракете-носителе тяжелого класса "Ангара-А5" заменить четыре боковых УРМ на четыре многоразовых ускорителя ("Ангара А5-В"). Рассматривается также вариант использования ускорителей на "Ангаре-А4" с кислородно-водородной второй ступенью ("Ангара А4-В"). Но использование 4 многоразовых ускорителя на одной ракете-носителе вызывает ряд проблем. При компоновке "Ангара А5-В" и "Ангара А4-В" уже потребовалось сделать складными горизонтальные хвостовые стабилизаторы у двух из четырех ускорителей, что, конечно, является усложнением системы.

Многоразовые космические системы: опыт проектов "Спираль" и "МАКС"

Центр Хруничева и НПО "Молния" разрабатывают вариант проекта запуска ракеты-носителя "Ангара", оснащенной системой "Байкал", с самолета-носителя Ан-124 "Руслан". Это очень перспективное направление, поскольку позволяет применить наработки, созданные в рамках проекта “Спираль” и подобного ему проекта “МАКС”. В рамках других перспективных исследований ГКНПЦ прорабатываются полностью многоразовые системы, состоящие из "Байкала" и многоразовой второй ступени. Однако их реализация является делом отдаленного будущего. По убеждению сотрудников Центра Хруничева, развитие технологий, подобных “Байкалу”, неизбежно приведет к созданию гиперзвуковых самолетов-носителей "космических" ступеней. В дальнейшем же такие самолеты будут оснащены эффективными комбинированными двигателями и преобразованы в полноценные одноступенчатые аэрокосмические самолеты. Они будут полностью многоразовыми средствами выведения экипажей и грузов на орбиту Земли. Но для их создания, видимо, потребуются более совершенные технологии...

Смерть Джона Кеннеди – за завесой обмана

История супругов Реш

Роботы прошлого

Тайное мировое правительство

Громовище

Чудеса и телепортация человека

Понятие “телепортация” сравнительно новое и применялось до настоящего времени в большей мере лишь писателями-фантастами по отношению к человеку и технике. ...

Прозрачные экраны

Компанией Samsung был зарегистрирован патент на разработку прозрачного экрана. Такое новшество позволит управлять телефоном с двух сторон. Например, дотронувшись к нему...

Мой дом из космоса

Чудеса технических достижений XXI века поражают воображение. Сегодня уже никого не удивишь компьютером, мобильным телефоном, запоминающим устройством размером с...

Эффективное продвижение сайта начинается с планирования

В идеале продвижение сайта должно производиться по определенному плану. Это помогает более эффективно организовать работу в целом и сделать продвижение более...

Искусственная регенерация тканей человека

Инженеры-биомедики из университета Дюка вырастили в своей лаборатории мышечные ткани, которые обладают такой же гибкостью, эластичностью и силой. как и...

Домик на дереве

Нет ни одного ребенка, да и взрослого тоже, который бы не мечтал о настоящем домике на дереве. Домике, где можно...

Мужчина-фантом

Потусторонний мир продолжает преподносить сюрпризы… Американский врач Натаниел Фодор однажды столкнулся с феноменом – журналисткой Джен, испытывающей на себе любовь...

Ангара - одна из самых крупных рек Восточной Сибири, самый многоводный правый приток Енисея, единственная река, вытекающая из озера Байкал . Протекает по территории Иркутской области и Красноярского края. Длина реки от истока до устья 1779 км, площадь бассейна 1 040 000 кв.км. Средний расход воды в истоке 1920 куб.м/сек, в устье - 4530 куб.м/сек.
По небольшому содержанию взвешенных веществ и малой минерализацией ангарская вода заметно отличается в лучшую сторону от воды других рек Сибири.
Наиболее крупные притоки Ангары - Иркут, Китой, Белая, Ока, Уда, Бирюса, Оса и Илим.
Животный и растительный мир Ангары, сложился под влиянием Байкала . В верхнем и среднем течении реки присутствует множество видов животных распространненых в озере. С недавних пор в реке появился байкальский омуль , а также, совсем экзотическая рыба для местных рек - радужная форель.
На реке построены три гидроэлектростанции, которые формируют Ангарский каскад ГЭС - Иркутская, Братская и Усть-Илимская. Четвёртая ступень каскада, Богучанская ГЭС, совсем скоро будет введена в строй.
На берегах Ангары расположены города: Иркутск, Ангарск, Усолье-Сибирское, Свирск, Братск, Усть-Илимск и Кодинск.