Angara-A5: fouten corrigeren of herhalen?
De drager van de zware klasse "Angara-A5" is een belangrijk project voor de Russische ruimtesector en voor de defensiecapaciteit van het land. Die willen ze, net als de verbeterde Angara-A5M, die een hoger draagvermogen krijgt, gebruiken voor het lanceren van satellieten in het belang van het ministerie van Defensie. In juni, zo herinneren we ons, werd bekend over de ondertekening van een contract tussen Roscosmos en het Ministerie van Defensie voor vier Angara-A5-raketten.
Bij commerciële exploitatie is alles veel ingewikkelder. Slechts één keer vliegen, als onderdeel van een testmissie in 2014, was de raket eigenlijk niet nodig voor de markt. Met een lanceringsprijs die twee keer zo hoog is als die van Proton-M, zijn er praktisch geen vooruitzichten om een directe concurrent uit te persen tegenover de Falcon 9. Trouwens, volgens de resultaten van de eerste helft van 2020 maakte SpaceX meer raket- en ruimtelanceringen dan Rusland, Europa en Japan samen.
In dit opzicht is de mening van de maker van "Angara", voormalig algemeen directeur (2005-2012) en algemeen ontwerper (2009-2014) van het Khrunichev Center Vladimir Nesterov zeer interessant. Hij sprak over de vooruitzichten van de vervoerder in een interview met RIA Novosti.
Het zou naïef zijn om te geloven dat de schepper zijn schepping zal bekritiseren. Toch overtrof de beoordeling de stoutste verwachtingen.
“Dit is het beste complex ter wereld. Ik zeg als een man die al 48 jaar met raketten te maken heeft, die alles weet over de Chinezen, Indiërs, Japanners, Israëliërs, Iraniërs, Europeanen en Amerikanen, dat ik zeg dat Angara het beste raket- en ruimtecomplex ter wereld is. Het heeft alleen één groot nadeel, waarmee Musk ons overtrof in zijn raket - de herstelbare eerste trap."
- zei Nesterov.
Waarom is Angara-A5 zo goed? Kortom, iedereen! (Althans volgens het voormalige hoofd van het centrum, Chrunichev.)
Angara's eerste trap motor - RD-191. Dit is een unieke motor in zijn kenmerken. Niemand ter wereld heeft dit ooit gedaan en zal dit over tien jaar niet meer doen. RD-0124 in de tweede fase. Hij heeft een specifieke impuls van 359 eenheden. Geen enkele ontwerper ter wereld, zelfs Elon Musk, heeft ooit van zo'n figuur gedroomd''
- zegt de ex-leider.
Er zijn inderdaad geen klachten over de technische aspecten van de Angara: of beter gezegd, ze bestonden niet in de tijd van de jaren 90, toen ze begonnen met het maken van de raket. Nu maken kerosineraketmotoren geleidelijk plaats voor veelbelovende methaanmotoren. Dit laatste is goedkoop, heeft een brede grondstofbasis en laat, in tegenstelling tot kerosine, geen verbrandingsbijproducten achter in de vorm van roet.
Methaanmotoren worden lang en redelijkerwijs als de meest veelbelovende richting beschouwd. Het is niet zomaar een concept. Blue Origin heeft United Launch Alliance onlangs de eerste BE-4 methaanraketmotor geleverd voor de geavanceerde Vulcan zware raket, een directe concurrent van de Angara-A5. Vergeet de methaan Raptor van SpaceX niet, die zal worden geïnstalleerd op het ruimtevaartuig Starship en de Super Heavy-versneller. En ze zien al deze raketten ook als herbruikbaar, wat waarschijnlijk nooit schijnt voor vertegenwoordigers van de Angara-familie (wat trouwens correct werd opgemerkt door Vladimir Nesterov zelf).
Er kan worden beweerd dat Angara-A5 al vliegt, terwijl veelbelovende raketten nog moeten worden gemaakt. In feite is dit slechts gedeeltelijk waar. De vluchtontwerptests van de Russische luchtvaartmaatschappij zullen volgens de meest conservatieve schattingen duren tot ongeveer het midden van de jaren 2020. Rekening houdend met de dynamiek van "particuliere handelaren", zal tegen die tijd een volwaardige ingebruikname van methaan Vulcan, New Glenn en zelfs Elon Musk's Starship kunnen worden verwacht.
Irtysh: oude Zenit voor een nieuwe markt
Naast het evalueren van de Angara, analyseerde het ex-hoofd van het Chrunichev Center de vooruitzichten voor de gemiddelde Sojoez-5-raket, ook bekend als de Irtysh of Phoenix.
In feite is dit precies dit dat het belangrijkste Russische lanceervoertuig zou moeten worden na de ontmanteling van de Sojoez-raketten. Ondanks vergelijkbare namen zal de nieuwe raket praktisch niets met hen gemeen hebben, wat in brede zin de ontwikkeling van de Sovjet-Zenit vertegenwoordigt. Nu wordt "Sojoez-5" gezien als een tweetraps middelgrote raket die in staat is om zeventien ton nuttige lading in een lage baan om de aarde te lanceren. Dit is minder dan de index van de zware Falcon 9, maar meer dan bijvoorbeeld de Sojoez-2.1a. De eerste trap van de Irtysh zal worden uitgerust met een RD-171MV vloeibare kerosineraketmotor, een ontwikkeling van de RD-171 voor Zenit-raketten. De tweede trap zal twee RD-0124MS-motoren hebben.
Uiterlijk zal de raket vergelijkbaar zijn met de Falcon 9. De Irtysh zal echter niet kunnen opscheppen over de geretourneerde eerste trap. En over het algemeen zijn de voordelen ervan niet helemaal duidelijk, zelfs niet tegen de achtergrond van oude Sovjetraketten. "Ik denk dat Sojoez-5 niet te wijten zal zijn aan het feit dat niemand het nodig heeft", zei Vladimir Nesterov over het geesteskind van RSC Energia.
Het is moeilijk te zeggen wat hier meer is: misschien is de reden de wijdverbreide aandacht van de media voor Sojoez-5 of de mediakritiek op Angara zelf, maar in ieder geval zit er enige waarheid in de woorden van het voormalige hoofd van de Centrum Chrunichev.
Ter herinnering, in 2018 zei het voormalige hoofd van S7 Space, Sergei Sopov, dat Sojoez-5 in feite een volwassen en dikkere Zenit-raket is.
Zenit is een prachtige drager met uitstekende technische eigenschappen, maar het lijkt niet de meest optimale oplossing om het op een nieuw technisch niveau te herhalen, bovendien tegen 2022, wanneer onze concurrenten nog verder gaan."
Zullen er analogen zijn?
Over het algemeen hebben de twee belangrijkste Russische luchtvaartmaatschappijen van de nabije toekomst, Angara-A5 en Irtysh, vergelijkbare conceptuele problemen. Ontworpen met het oog op de jaren 90, waren ze grotendeels verouderd lang voordat ze volledig operationeel waren.
Vladimir Nesterov zelf is van mening dat een van de opties de Sojoez-LNG-methaanraket zou kunnen zijn: naar de mening van het hoofd van het centrum, Chrunichev, moet deze herbruikbaar worden gemaakt.
Het is niet helemaal duidelijk hoe Russische (en niet alleen Russische) specialisten SpaceX in deze richting precies kunnen inhalen. De creatie van een herbruikbare raket vereist immers meer dan alleen een politieke beslissing: het vereist technologie, financiering, jaren van vallen en opstaan, evenals een duidelijk begrip van welk marktsegment kan worden geclaimd.
Het is belangrijk om te zeggen dat herbruikbaarheid zelf niet de sleutel tot succes is, maar niets meer is dan een van de samenstellende delen, althans als het gaat om veelbelovende dragers.
Als we al het bovenstaande samenvatten, kunnen we zeggen dat Russische ontwikkelaars, om een echt succesvolle raket te creëren en een aandeel in de moderne markt te krijgen, de benadering van raketontwerp moeten heroverwegen.
