Angara (Rakete)
Angara (russisch Ангара, benannt nach dem gleichnamigen Fluss in Russland) ist der Name einer Familie von Trägerraketen, die in Russland vom Raumfahrtunternehmen GKNPZ Chrunitschew entwickelt wird.
Sie ist ähnlich den US-amerikanischen Delta-IV- und Atlas-V-Raketen modular aufgebaut und soll somit in unterschiedlich starken Versionen zur Verfügung stehen. Ursprünglich geplant waren die leichte Angara 1, die mittelschwere Angara A3, die schwere Angara A5 und später auch die superschwere Angara A7. Aktuell in Entwicklung sind nur noch die Angara 1 und mehrere Varianten der A5. Die Versionen unterscheiden sich in der Anzahl der standardisierten Booster, auch Universal Rocket Module (URM) (russisch Универсальный Ракетный Модуль (УРМ)) genannt, wobei ein solcher Booster bei der leichten Angara 1 die Erststufe darstellt. Die Raketen werden vom russisch-amerikanischen Unternehmen International Launch Services vermarktet, das auch die Proton-Rakete vermarktet.
Einsatz
Die schwere Angara A5 soll die Proton nach und nach ersetzen, außerdem soll sie dem russischen Militär einen von Kasachstan unabhängigen Zugang zum Weltraum gewähren, indem mit ihr schwere Militärsatelliten vom Kosmodrom Plessezk im Norden Russlands aus gestartet werden. Startanlagen für die Proton-Raketen existieren nur am Kosmodrom Baikonur, das auf kasachischem Boden liegt.
Ende 2004 wurde Chrunitschew von Südkorea mit der Entwicklung der ersten Stufe der KSLV-I-Trägerrakete beauftragt, die auf dem URM basieren soll. Der erste Start einer KSLV-I erfolgte im August 2009. Obwohl der Start insgesamt nur ein Teilerfolg war, arbeitete die erste Stufe der Rakete fehlerfrei.
Der Erstflug einer Angara-1 war anfangs für 2002 vorgesehen, musste aber aus finanziellen Gründen immer weiter verschoben werden.[1] Schließlich erfolgte der erste Start mit einem Prototyp der Angara-Version 1.2 am 9. Juli 2014 um 15:00 Uhr Ortszeit von Plessezk. Dabei wurde auf einer suborbitalen Bahn eine Satellitenattrappe nach Kamtschatka befördert. Der Flug dauerte 21 Minuten.[2] Der Jungfernflug der schweren Angara A5, die die Proton ersetzen soll, fand am 23. Dezember 2014 statt.[3][4] Ein zweiter Start erfolgte am 14. Dezember 2020.[5]
Vorerst wird die Angara nur von Plessezk aus eingesetzt, das wegen seiner nördlichen Lage nicht für den Start geostationärer Satelliten geeignet ist. Vom südlicher gelegenen Kosmodrom Wostotschny sollen Angara-Starts ab 2023 erfolgen.[6]
Technik
Die Erststufe der Angara 1, das URM, wird von einem RD-191-Triebwerk (Schub: 2086 kN, spez. Impuls 3306 Ns/kg) angetrieben und verbrennt die Kerosin-Art RP-1 und flüssigen Sauerstoff (LOX). Das Triebwerk wurde vom RD-171 abgeleitet, dem Haupttriebwerk der Zenit-Trägerrakete und dem stärksten jemals eingesetzten Flüssigkeitsraketentriebwerk, verwendet aber anstatt von vier Brennkammern der Zenit nur eine Brennkammer. Dadurch sinkt der Schub des URM, und es kann als eine leichte Trägerrakete verwendet werden. Die mittelschwere Angara A3 sollte drei dieser Booster verwenden, wobei zwei davon seitlich um den Zentralbooster angeordnet worden wären, und hätte damit in etwa die Leistung einer Zenit-Rakete erreicht. Die schwere Angara A5 verwendet fünf Booster (einen zentralen und vier seitliche) und kommt so auf die Nutzlastkapazität einer Proton-Rakete. Das URM hat einen Durchmesser von 2,9 m, ist 25,1 m lang und hat eine Leermasse von 9,75 t.
Die zweite Stufe der Angara hat einen Durchmesser von 3,6 m und eine Länge von 6,9 m. Sie wird von dem RD-0124A-Triebwerk angetrieben, das auch in der dritten Stufe der Sojus-2.1b-Rakete eingesetzt wird. Die Stufe trägt die Bezeichnung Blok I (I steht für 'i'). Das Triebwerk ist eine komplette Neuentwicklung und verbrennt wie auch das RD-191 eine Mischung aus RP-1 und flüssigem Sauerstoff. Als zweite Stufe der leichtesten Version Angara 1 wird die in der Rakete Rockot eingesetzte Stufe Bris-KM verwendet, alle anderen Versionen setzen die neue Stufe mit dem Triebwerk RD-0124A ein. Für geplante zweistufige Version zum Transport des bemannten Raumschiffes PTK wird unter dem Namen Angara-5P entwickelt.[7]
Als Oberstufe der Angara A5 wird zunächst die von der Proton-Rakete bekannte Bris-M verwendet. Als Upgrademöglichkeit steht die hochenergetische KVRB-Stufe zur Verfügung, die flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff (LH2/LOX) verbrennt. Die KVRB basiert auf der 12KRB-Stufe, die von Russland an Indien für ihre GSLV-Rakete geliefert wird.
Bei der Entwicklung der Angara wurde darauf geachtet, dass die bestehenden Startplätze der Zenit-Raketen mit nur geringfügigen Veränderungen verwendet werden können. Der Erststart in Plessezk soll von einem ehemals für die Zenit angelegten Startplatz erfolgen, der jedoch nie fertiggestellt wurde. Zurzeit wird an dem Aufbau des Startplatzes gearbeitet.[veraltet][8] Außerdem soll in Kooperation mit Kasachstan auch in Baikonur ein Startplatz für die Angara entstehen (Projekt Baiterek, russisch Байтерек), allerdings soll von dort nur die schwere Angara A5 gestartet werden.
Baikal-Booster
2001 sorgte Chrunitschew bei der Luft- und Raumfahrt Messe in Le Bourget mit dem Modell des Baikal-Boosters (russisch Байкал) für Furore. Bei dem Baikal-Projekt sollte ein wiederverwendbarer Booster für die Angara-Rakete entwickelt werden. Das Konzept sah vor, die erste Stufe der Rakete abzulösen, dabei aber ebenfalls von dem RD-191-Triebwerk angetrieben werden und zudem über kleinere Flügel und einen Flugzeugantrieb verfügen. Damit sollte Baikal nach dem Abtrennen von der Rakete selbständig zu einem nahegelegenen Flugplatz zurückkehren. Auch mehrere gebündelte Baikal-Booster für die Angara A3 und Angara A5 waren angedacht.
Neben der Kostenersparnis war weiteres Entwicklungsziel, nicht mehr eine große Einschlagszone für die abstürzende erste Stufe freihalten zu müssen. In anderen Staaten lässt man die Raketenstufen ins Meer stürzen, was für den Kontinentalstaat Russland geographisch schwierig ist. Seine meistgenutzten Raketenstartbahnhöfe liegen im Landesinnern. Die Rakete sollte nach dem Ausklappen der beiden Flügel zunächst in einen Gleitflug übergehen, und später mit zwei Düsentriebwerken fliegen. Die Reichweite bei der Rückkehrphase sollte 384 km betragen, die Fluggeschwindigkeit, 490 km/h, die Landegeschwindigkeit 280 km/h, der nötige Auslauf auf der Landebahn 1200 Meter.[9]
Als Entwickler für den Baikal-Booster fungierte das Unternehmen NPO Molnija.[10]
Versionen
Ursprüngliche Planungen
Stand der Daten der Angara-Versionen 1 bis A5 ist 2002.[11] Angaben der Nutzlastkapazität erfolgen für Starts von Plessezk aus, in Wostotschny ist die Nutzlastkapazität für GTO- und GEO-Orbits etwas höher.
| Version | Angara 1.1 | Angara 1.2 | Angara A3 | Angara A5 | Angara A5/KVRB | Angara A7P[12] | Angara A7V[12] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Erste Stufe | 1 × URM, RD-191 | 3 × URM, RD-191 | 5 × URM, RD-191 | 7 × URM, RD-191 | |||
| Zweite Stufe | Bris-KM | Block I, RD-0124A | |||||
| Oberstufe | – | – | Bris-M | KVRB | ? | ? | |
| Schub (am Boden) | 196 t | 588 t | 980 t | 1372 t | |||
| Startmasse | 149 t | 171,5 t | 478 t | 773 t | 790 t | 1125 t | 1184 t |
| Höhe (maximal) | 34,9 m | 41,5 m | 45,8 m | 55,4 m | 64 m | ? | ? |
| Nutzlast (LEO 200 km) | 2 t | 3,7 t | 14,6 t | 24,5 t | 36,0 t | 40,5 t | |
| Nutzlast (GTO) | – | – | 2,4 t | 5,4 t | 6,6 t | ||
| Nutzlast (GEO) | – | – | – | 2,8 t | 4 t | 7,5 t | |
Es gab auch Planungen für eine Angara-A7-Schwertransportrakete, die über sieben gebündelte URMs verfügt und eine Nutzlast von 41 t in eine erdnahe Umlaufbahn bringen kann.
Planung von 2019
Neuere Planungen sehen nur noch die Angara 1.2, die A5, die etwas stärkere A5M und – statt der A7 – die A5V vor. Letztere soll 37,5 t in eine niedrige Erdumlaufbahn und 12–13 t in eine geostationäre Transferbahn befördern können. Erste Testflüge mit der A5V sind ab 2027 geplant.[13][14][15] Es wird auch erwogen, die Booster und Hauptstufe der Rakete wiederverwendbar zu machen.[16]
Startliste
Bisherige Starts
Dies ist eine Liste aller Angara-Starts, Stand 31. Dezember 2021.
| Lfd. Nr. | Datum (UTC) | Typ | Startplatz | Nutzlast | Art der Nutzlast | Nutzlast in kg1 | Orbit2 | Anmerkungen |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 9. Juli 2014 12:00 |
Angara 1.2PP | Plessezk 35/1 | – | Wiedereintrittskapsel | ? | suborbital | Erfolg, Testflug, Erstflug der Angara 1.2PP |
| 2 | 23. Dez. 2014 05:57 |
Angara A5 / Bris-M | Plessezk 35/1 | GVM | Nutzlastsimulator | ? | nahe GSO | Erfolg, Testflug, Erstflug der Angara A5 |
| 3 | 14. Dez. 2020 05:50 |
Angara A5 / Bris-M | Plessezk 35/1 | GVM | Nutzlastsimulator | 2406 | nahe GSO | Erfolg, Testflug[5] |
| 4 | 27. Dez. 2021 19:00 |
Angara A5 / Perseus | Plessezk 35/1 | GVM[17] | Nutzlastsimulator | 2400 | nahe GSO | Fehlschlag, Testflug[18] |
Geplante Starts
Letzte Aktualisierung: 30. August 2021
| Lfd. Nr. | Datum (UTC) | Typ | Startplatz | Nutzlast | Art der Nutzlast | Nutzlast in kg1 | Orbit2 | Anmerkungen |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2022[19] | Angara 1.2 | Plessezk 35/1 |  Kompsat 6 |
Erdbeobachtungssatellit | 1750 | SSO |
Weblinks
- Angara family page by Khrunichev Center (russisch)
- Angara launch vehicle (englisch)
- Baikal (englisch)
- Seite über den Baikalbooster mit Skizze des Entwicklers NPO Molniya (russisch)
Einzelnachweise
- Anatoly Zak: Building Angara. abgerufen am 21. September 2019.
- Erstflug von Angara erfolgreich: Russland testet umweltfreundliche Rakete. RIA Novosti, 9. Juli 2014, abgerufen am 10. Juli 2014.
- SPIEGEL ONLINE: Neue Rakete für Russland: Angara-A5 für Schwerlast meistert Testflug, abgerufen am 24. Dezember 2014
- ITAR-TASS: Старт тяжелой "Ангары" с космодрома Плесецк запланирован на 23 декабря. 18. Dezember 2014, abgerufen am 18. Dezember 2014 (russisch).
- Anatoly Zak: Angara-5 completes its second test launch. Russian Space Web, abgerufen am 19. Dezember 2020.
- Anatoly Zak: Russian space program in 2023. 29. Oktober 2021, abgerufen am 5. Januar 2022 (englisch).
- russianspaceweb: Angara-5P launch vehicle, abgerufen am 14. Dezember 2020
- Raumraketenkomplex "Angara" entsteht auf dem Kosmodrom Plessezk. RIA Novosti, 16. Mai 2006, abgerufen am 20. Oktober 2010.
- http://www.khrunichev.com/main.php?id=45 Abgerufen am 29. August 2014.
- Seite des Entwicklers NPO Molniya über den Baikalbooster (Memento vom 9. Januar 2015 im Internet Archive), abgerufen am 29. August 2014.
- Angara Mission Planer von ILS (seit 2006 nicht mehr online bei ILS verfügbar)
- The Angara 7 Rocket. Russianspaceweb.com, 12. November 2011, abgerufen am 2. September 2013 (englisch).
- Anatoly Zak: Angara-A5V launch vehicle. Russian Space Web, 19. Dezember 2020, abgerufen am 23. Dezember 2020.
- Eric Berger: How Russia (yes, Russia) plans to land cosmonauts on the Moon by 2030. In: Ars Technica. 28. Mai 2019, abgerufen am 31. Mai 2019.
- Angara-A5V super-heavy carrier rocket. In: globalsecurity.org. Abgerufen am 31. Mai 2019.
- Angara-Rakete: Russland kann auch wiederverwendbare Version herstellen. In: Sputnik News. 8. August 2018, archiviert vom Original am 8. August 2018; abgerufen am 23. September 2019.
- Anatoly Zak: What's next for Angara?. Russian Space Web, 16./20. Dezember 2020.
- https://twitter.com/RussianSpaceWeb/status/1475601310435082245?s=20
- The Angara-5 rocket will be launched for the first time with a spacecraft on board. Top War, 18. Februar 2021.
