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安加拉号运载火箭

安加拉号运载火箭,是前苏联解体后由俄罗斯单独研制的一种运载火箭,由俄罗斯联合火箭集团研制。安加拉的命名也是源自于西伯利亚东南部的安加拉河。

安加拉号采用模块化设计思想,可以通过捆绑多个通用火箭模组,随任务需要组合出不同推力的火箭模组,实现发射不同载荷的发射任务。安加拉号将最终取代现在的质子号运载火箭,成为俄罗斯未来航天发射的主力。

安加拉系列运载火箭包括4种不同型号: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)火箭已经于2014年7月9日进行首次发射成功。

火箭名称安加拉号运载火箭英文名称Angara
俄文名称Ангара研制国家俄罗斯
研制单位赫鲁尼切夫国家航天科研生产中心发射场普列谢斯克航天发射场、斯沃博德内航天发射场
首次发射2014年7月9日

研制背景

由于俄罗斯现役的主力运载火箭质子号,需要在哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天发射场进行发射,但质子号使用剧毒的偏二甲肼液体燃料,一旦发射失败可能对发射场周边地区造成严重污染,俄罗斯经常因火箭在发射后坠毁而与发射场地的所在国哈萨克斯坦进行交涉。近几年来,如果质子号发射失败,哈萨克斯坦就会禁止在拜科努尔航天发射场发射这种火箭,直到问题解决为止。所以俄罗斯已决定用新研制的使用液氧/煤油作为推进剂的安加拉号火箭来取代它。

设计思想

统一的设计概念

以液体火箭技术作为基础,采用统一的模块式设计结构,尽可能采用成熟技术,并引入部分重复使用概念。

模块式设计结构

赫鲁尼切夫国家研究与生产空间中心将安加拉系列火箭称之为“新概念”火箭,这主要是因为他们在设计安加拉火箭时采用了“真正意义上”的模块式设计结构。每种安加拉火箭都是在通用模块的基础上组装而来的,即一子级公共芯级助推器,一子级全部采用以RD-191M型发动机作为推力装置,液氧/RG-1作为推进剂的公用模块。二子级采用以RD-0124型发动机作为推力装置,液氧/RG-1作为推进剂的二子级通用模块。或是采用以KVI-1M型发动机作为推力装置,液氢/液氧作为燃料的新型二子级。前者的真空推力为357t,后者的真空推力为461t。上面级根据不同的任务需要可以从微风-KM,微风-MCU、微风-M和KVRB等几种上面级中进行选择。这样设计的好处是不仅简化了研制与生产过程,而且也有效地降低了研制成本。

先进的成熟技术

应用成熟技术是降低研制成本的有效方法之一,而且赫鲁尼切夫国家研究与生产空间中心在火箭研制技术方面具有丰富的经验,因而他们在研制新型安加拉系列运载火箭过程中采用了大量的先进成熟技术。例如,一子级公共芯级助推器上使用的RD-191M型液体火箭发动机,这种发动机是在RD-170/171型发动机基础上改进而来的;发射准备过程采用了自动发射准备技术;上面级选用了具有轨道机动能力的微风-KM上面级(这种上面级的性能在隆声号火箭的一首次商业验证飞行中已被验证)和可提高运载能力的微风-M上面级;整流罩选择旧型火箭上使用的现成整流罩,如安加拉-1.1使用了隆声号火箭整流罩,安加拉-1.2使用了联盟2火箭整流罩,安加拉-A3、A5使用了质子号质子号-M火箭整流罩。

可重复使用的公共芯级助推器

火箭系统可以部分或完全重复使用是降低成本的另I种有效方法。“安加拉”火箭的一子级公共芯级助推器即采用了可重复使用技术。这种可重复使用的一子级助推器是在返回式吃行器的技术基础上设计而成的,它的助推性能与非重复使用一子级助推器的相似。不同的是:当一子级与二子完成分离动作后,一子级公共助推器在反作用姿态控制系统与导航系统等的控制下,向普列谢茨克航天发射场飞行,最后借助旋转翼和吸气式喷气发动机等装置在地面上水平着陆。

发射场

安加拉火箭未来将在俄罗斯境内的东方航天发射场普列谢茨克发射场进行,但是仍保留在拜科努尔航天发射场作商业发射的可能性,俄罗斯目前将持续租用拜科努尔发射场一直到2050年。

各个型号对比

型号 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
第一级 1xURM, RD-191 1xURM, RD-191 3xURM, RD-191 5xURM, RD-191 5xURM, RD-191 5xURM, RD-191 7xURM, RD-191 7xURM, RD-191
第二级 Breeze-KM Block I, RD-0124A Block I, RD-0124A -- Block I, RD-0124A Block I, RD-0124A -- --
第三级(不用于近地轨道) -- –- 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)
发射质量 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 ? ?
近地轨道 2.0 t 3.7 t 14.6 t 18.0 t 24.5 t 28.5 t 36.0 t 40.5 t
地球同步轨道 -- -- 2.4/3.7 t -- 5.4/7.3 t ? ? --
地球静止轨道 –- –- 1.0/2.0 t -- 2.9/4.5 t 5.7 t 7.5 t --

 

安加拉号运载火箭
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最新更新:2015-09-18 19:27
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