アンガラ(ロケット科)

アンガラ
アンガラA5ロケットの初運用打ち上げ
関数打ち上げ機
メーカークルニチェフ · KBKhA
原産国ロシア
打ち上げコストA5:1億米ドル(2021年)[ 1 ]
サイズ
身長42.7~64メートル(140~210フィート)
  • A1.2: 2.9メートル(9フィート6インチ)
  • A5: 8.86メートル(29.1フィート)
質量171,500~790,000 kg (378,100~1,741,700 ポンド)
ステージ2-3
容量
LEO(プレセツク)へのペイロード
質量3,800~24,500 kg (8,400~54,000 ポンド)
GTO(プレセツク)へのペイロード
質量5,400~7,500 kg (11,900~16,500 ポンド)
関連ロケット
派生作品
比較可能ナロ1号はURM-1の改良型第一段を使用した。
発売履歴
状態アクティブ
発射場プレセツクサイト 35/1ボストーチヌイサイト 1A
総打ち上げ数12(A1.2pp: 1、A1.2: 6、A5: 5)
成功11(A1.2pp: 1、A1.2: 6、A5: 4)
部分的な失敗1(A5: 1)
初飛行A1.2pp: 2014年7月9日A1.2: 2022年4月29日A5: 2014年12月23日
最終便
  • A1.2: 2025年11月25日(最新)
  • A5: 2025年6月19日(最新)
ブースター(A5) – URM-1
ブースターなし4
搭載RD-191 × 1個
最大推力1,920 kN (430,000 lb f )
比推力310.7秒(3.047 km/s)
燃焼時間214秒
推進剤LOX / RP-1
第一段 – URM-1
搭載RD-191 × 1個
最大推力1,920 kN (430,000 lb f )
比推力310.7秒(3.047 km/s)
燃焼時間アンガラ 1.2 : 214 秒アンガラ A5 : 325 秒
推進剤LOX / RP-1
第2段 – URM-2
搭載RD-0124A × 1
最大推力294.3 kN (66,200 lb f )
比推力359秒(3.52 km/s)
燃焼時間424秒
推進剤LOX / RP-1
第3段階(A5) - Briz-M(オプション)
搭載1 × S5.98M
最大推力19.6 kN (4,400 lb f )
比推力326秒(3.20 km/s)
燃焼時間3,000秒
推進剤N 2 O 4 / UDMH
第3ステージ(A5) - Blok DM-03(オプション)
搭載RD-58MF × 1
最大推力19.6 kN (4,400 lb f )
比推力326秒(3.20 km/s)
燃焼時間3,000秒
推進剤LOX / RP-1
第3段階(A5) – KVTK(オプション、開発中)
搭載RD-0146D × 1
最大推力68.6 kN (15,400 lb f )
比推力463秒(4.54 km/s)
燃焼時間1,350秒
推進剤LOX / LH 2

アンガラロケットファミリーロシア語Ангара )は、モスクワに拠点を置くフルニチェフ国立研究開発宇宙センターが開発している打ち上げロケットファミリーです。この打ち上げロケットは、3,800 kg(8,400 lb)から24,500 kg(54,000 lb)の貨物を低地球軌道に打ち上げることを目的としており、ソユーズ2号の派生型と共に、既存のいくつかの打ち上げロケットを置き換えることを目指しています。

歴史

ソビエト連邦の崩壊後、旧ソ連の打ち上げロケットの中には、ゼニット2を製造したユジュノエ設計局や、ドニエプルツィクロンを製造したユジュマシュなど、現在ウクライナに拠点を置く企業の部品を必要とするものがあった。[ 2 ]さらに、ソ連の主要宇宙港であるバイコヌール宇宙基地はカザフスタンにあり、ロシアはその使用交渉で困難に直面した。[ 3 ]このため、1992年に、国外で製造されている打ち上げロケットを置き換え、バイコヌールなしでもロシアが宇宙にアクセスできるようにするため、アンガラと名付けられた完全にロシア製の新型打ち上げロケットを開発することが決定された。このロケットは理想的にはロシアのプレセツク宇宙基地の完成間近のゼニット2発射台を使用し、[ 4 ]軍事衛星を静止軌道に打ち上げることができるようにすることが決定されました。これはプレセツク宇宙基地の発射台がないためプロトンでは不可能でした。複数の企業が新しいロケットに入札し、1994年にプロトンの開発者であるフルニチェフが落札者に選ばれました。その後20年間のプロトンの商業的成功はフルニチェフにとって有利になりました。なぜならアンガラ計画は資金難のロシア政府からの資金援助にすぐに直面したからです。[ 5 ]

フルニチェフの初期設計では、第一段の推進に改良型RD-170を使用し、第二段は液体水素で駆動することになっていた。1997年までに、水素駆動の第二段は放棄され、灯油が採用された。RD-170は、四室式RD-170から派生した単室式エンジンである新型RD-191で駆動するモジュール設計に置き換えられた。1997年後半、フルニチェフはロシア政府から新設計を進める承認を得た。この新設計は、 ICBM搭載のドニエプル、ツィクロンロコットを小型版に置き換えることができるだけでなく、プロトン級アンガラA5でプレセツクから静止軌道に衛星を打ち上げることも可能となるものだった。 [ 6 ]

2004年までにアンガラの設計が具体化し、プロジェクトはロケットの開発へと進みました。2008年、RD-191の製造元であるNPOエネルゴマッシュは、エンジンの開発と燃焼試験が完了し、製造と納入の準備が整ったと報告しました。[ 7 ]そして2009年1月、アンガラの第一段が完成し、最初のものがフルニチェフに納入されました。[ 8 ]翌年、フルニチェフのウラジミール・ネステロフ総裁は、アンガラの最初の飛行試験を2013年に予定していると発表しました。[ 9 ]そして2013年、アンガラの試作機最初のロケットがプレセツクに到着しました。[ 10 ]

アンガラの最初の構想から22年後の2014年7月9日、アンガラ1.2PP弾道試験飛行が北部プレセツク宇宙基地から最初の打ち上げが行われた。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] 2014年12月23日には、アンガラA5の最初の試験飛行が実施され、静止軌道に打ち上げられた。[ 14 ] 2020年6月、最初のアンガラ発射台が完成し、ボストチヌイ宇宙基地に輸送されると報じられた。[ 15 ]

2020年12月14日、最初の試験飛行から6年後に、アンガラA5の2回目の試験飛行がプレセツクから行われた。[ 16 ]ロスコスモスのドミトリー・ロゴジン最高経営責任者が2020年12月の打ち上げ後の今後の計画について語ったところによると、2021年にはさらに2回のアンガラの打ち上げがあり、アンガラ1.2と新しいブースター「ペルセイ」を搭載したアンガラA5である。[ 17 ]最終的に2021年にはペルセイ上段を搭載したアンガラA5の打ち上げのみが行われた。アンガラ1.2の初飛行は2022年4月29日に行われた。

車両の説明

モスクワ近郊のMAKS 2009航空ショーに展示されたアンガラのモックアップ

URM-1: 第1段とブースター

ユニバーサルロケットモジュール(URM-1)は、すべてのアンガラロケットの中核を成しています。アンガラA5では、さらに4基のURM-1がブースターとして機能します。各URM-1は、液体酸素RP-1(ケロシン)を燃料とするNPOエネルゴマッシュRD-191エンジン1基によって駆動されます。[ 18 ]

RD-191は、もともとエネルギア打ち上げロケットのブースター用に開発された4室式RD-170エンジンを派生した単室式エンジンである。ゼニットの4室式RD-171とULAアトラスVに搭載されている2室式RD-180もRD-170の派生型であり、ソユーズ2.1vの第一段に搭載されていた1970年代のNK-33の代替として提案されたRD-193も同様である。RD-191は少なくとも30%までスロットルダウンが可能で、URM-1コア段はブースターURM-1分離まで燃料を節約することができる。[ 19 ]

URM-1は、上部に液体酸素タンク、その下に飛行制御およびテレメトリー機器を収納したタンク間構造、そしてその下に灯油タンクで構成されています。モジュールの基部には推進ベイがあり、機体のピッチとヨーを制御するエンジンジンバル装置と、ロール制御用のスラスターが収納されています。[ 20 ]

URM-2: 第2段

アンガラの第2段(URM-2)は、液体酸素とケロシンを燃料とするKBKhA RD-0124Aエンジン1基を搭載している。RD-0124Aは、現在ソユーズ2号(ブロックI)の第2段に搭載されているRD-0124とほぼ同一である。URM-2は、アンガラA5およびその他の提案されている派生型では、直径3.6メートル(12フィート)である。アンガラ1.2は、RD-0124Aを搭載したより小型の第2段を搭載する。ブロックIとの共通性を保つため、直径は2.66メートル(8フィート9インチ)となるURM -1との直径の一貫性を保つため、直径を2.9メートル(9フィート6インチ)に拡大される可能性がある。[ 22 ]

上段(2段目以降)

アンガラ1.2は上段ロケットを使用せず、低軌道にペイロードを運ぶアンガラA5も同様である。[ 18 ] GTOなどの高エネルギー軌道の場合、アンガラA5は、N2O4UDMH燃焼する1つのS5.98Mで駆動されるブリズM上段ロケット(現在プロトンMロケットに使用されている)、または最終的には新しい極低温上段であるKVTKを使用する。この段は、LH2 / LOXを駆動するRD-0146Dを使用し、アンガラA5はGTOに最大2トンの質量を運ぶことができる。[ 18 ]ボストチヌイからの打ち上げでは、ブリズMの有毒な推進剤を回避できるため、ブロックDが上段ロケットとして検討されている[ 23 ]

変種

左から:アンガラA5V、プロトンM、アンガラA5、アンガラA5、アンガラ1.2(MAKS 2021)

アンガラ 1.2

アンガラの中で最も小型のアンガラ1.2は、URM-1コア1基と改良型ブロックI第二段から構成されています。打ち上げ質量は171トンで、3.8トンのペイロードを200km(120マイル)×60°の軌道に打ち上げることができます。[ 21 ] [ 24 ]アンガラ1.2の初打ち上げは2022年4月29日に成功しました。[ 25 ]

アンガラ 1.2pp

改良されたアンガラ1.2はアンガラ1.2PP(アンガラ1.2ペルヴィポリオットアンガラ1.2初飛行を意味する)と呼ばれ、2014年7月9日にアンガラ初の弾道飛行を行った。この飛行は22分間続き、重量1,430kg(3,150ポンド)の質量シミュレータを搭載した。[ 26 ]アンガラ1.2PPの重量は171,000kg(377,000ポンド)で、URM-1コアステージと部分的に燃料を充填した直径3.6メートル(12フィート)のURM-2で構成されており、2014年12月23日に行われたアンガラA5バージョンの最初の軌道打ち上げの前に、そのバージョンの各主要コンポーネントの飛行試験を行うことができた。 [ 14 ]

アンガラA5

アンガラが2番目に開発したのが、重量物打ち上げロケットのアンガラA5で、URM-1コア1基とURM-1ブースター4基、3.6メートル(12フィート)のURM-2第2段、および上段のブリズ-MまたはKVTKから構成されている。[ 18 ]打ち上げ時の重量が773トンのアンガラA5は、200キロメートル(120マイル)×60度の軌道に24.5トンのペイロードを運ぶことができる。アンガラA5は、ブリズ-Mで5.4トン、KVTKで7.5トンを同じ軌道に運ぶことができる。 [ 24 ]

アンガラA5では、ブースターとして使用される4基のURM-1が約214秒間フルスラストで作動し、その後分離します。機体のコアとなるURM-1は、離陸時にフルスラストで作動し、その後、推進剤を節約するために30%までスロットルダウンされます。ブースター分離後、コアは再びスロットルアップされ、さらに110秒間燃焼を続けます。[ 19 ]

アンガラA5ロケットの最初の試験飛行は2014年12月23日に打ち上げられた。2回目の試験飛行は2020年12月14日にプレセツクから打ち上げられた。[ 27 ] 3回目の試験飛行は2021年12月27日に同じくプレセツクから打ち上げられた。しかし、ペルセイ上段ロケットの試験は失敗し、ペイロードはLEOからGEOに到達できなかった。[ 28 ]

提案バージョン

アンガラ 1.1

当初の計画では、さらに小型のアンガラ1.1が予定されており、第2段にブリズKMを搭載し、ペイロード容量は2トンでした。このバージョンは、2013年に初飛行したソユーズ2.1vと同じペイロードクラスに該当するため、中止されました。[ 21 ]

アンガラA3

アンガラA3は、UR​​M-1コア1基、URM-1ブースター2基、3.6mのURM-2、そしてオプションで高エネルギー軌道用のブリズMまたは水素燃料上段から構成される。RCAFと呼ばれるこの機体の水素燃料上段は、アンガラA5のKVTKよりも小型になる。この機体は現在、運用計画はない(200km×60°で14.6トン、ブリズM搭載でGTOで2.4トン、水素上段搭載で3.6トン)[ 24 ]が、ゼニットの代替機として開発される可能性がある。[ 29 ]

アンガラ A5P

A5P

フルニチェフは、最大18トンの新型有人宇宙船、アンガラ5Pを打ち上げることができるアンガラA5を提案した。このバージョンは、サステイナーコアURM-1を囲むように4基のURM-1ブースターを搭載するが、第2段は搭載せず、ブランスペースシャトルと同様に、わずかに弾道に近い軌道から軌道投入を完了する必要がある。この方式の利点は、地上にいる間にすべてのエンジンを点火・点検できるため、段階投入後にエンジンが始動しない可能性を排除できる点である。RD-191エンジンは、安全性を向上させるために推力を低下させて運転することもできる。[ 5 ] [ 30 ]

アンガラ A5V

フルニチェフは、既存のURM-2に代わる大型水素燃料上段(URM-2V)と、URM-1段の​​エンジン推力向上を特徴とする、アンガラA5の改良型を提案している。URM-1ブースターの推力向上により、飛行開始後40秒間で約10%の推力向上が見込まれ、より重量のあるURM-2Vを搭載しても十分な推力重量比が確保される。クロスフィード方式の採用や、URM-1段用のより強力なRD-195エンジンも検討されている。A5Vのペイロード容量は、最終的な構成にもよるが、低軌道への打ち上げ能力は約35~40トンになると予想されている。[ 31 ]

アンガラA7

より重量のあるアンガラA7の提案もある。これは重量1133トンで、200 km(120マイル)×60°の軌道に35トンの物資を投入できる。あるいは、URM-2の代わりにKVTK-A7を大型化して第二段に搭載し、12.5トンの物資をGTOに投入できる。[ 24 ]現在、このロケットを開発する計画はない。より多くの推進剤を運ぶためにはURM-1のコアを大型化する必要があり、KVTK用の水素燃料エンジンの開発を待たなければならないためである。また、アンガラA7には別の発射台も必要となる。[ 32 ] [ 33 ]

アンガラ-100

アンガラ100は、NASAの宇宙探査ビジョン(Vision for Space Exploration)のための大型打ち上げロケットを建造するために、2005年にフルニチェフが提案した。このロケットは、 RD-170エンジンを搭載した4基のブースター、RD-180エンジンを搭載したコアステージ、そしてエネルギアRD-0120エンジンを改造したRD-0122エンジンを搭載した極低温上段から構成される。低軌道へのペイロード容量は100トンを超える。[ 34 ]

バイカル湖

フルニチェフはNPOモルニヤと共同で、再利用可能なURM-1ブースター「バイカル」を提案している。URM-1には、主翼、尾翼、着陸装置、帰還飛行エンジン、姿勢制御スラスターが装備され、ミッション完了後に飛行場へ帰還することができる。[ 35 ]

仕様

試験と製造

ユニバーサルロケットモジュールとブリズM上段ロケットの生産は、オムスクにあるフルニチェフの子会社であるポリオット生産会社で行われる。2009年、ポリオットはアンガラ生産ラインに7億7140万ルーブル(約2500万米ドル)以上を投資した。[ 5 ] RD-191エンジンの設計と試験はNPOエネルゴマッシュによって行われ、量産はロシアのペルミにあるプロトンPM社で行われる。[ 5 ]

打ち上げ

設備

アンガラは主にプレセツク宇宙基地から打ち上げられる。2014年の時点では、2020年以降はボストチヌイ宇宙基地からも打ち上げられる計画だった。[ 38 ]これにより、カザフスタンのバイコヌール宇宙基地での運用が、毒性の高いUDMHN2O4大量に使用し、信頼性の問題もあることから反対されているプロトンロケットの段階的な廃止が可能なるはずだった。[ 39 ]

発売履歴

日付/時刻(UTC) 構成 シリアルナンバー発射台 結果
ペイロード分離軌道オペレーター関数
備考
2014年7月9日12:00 UTCアンガラ 1.2PP71601 プレセツク宇宙基地サイト35成功
1,430 kg(3,150ポンド)の質量シミュレータ[ 26 ]眼窩下 ロスコスモス弾道試験飛行
非標準のアンガラ1.2PPはURM-1とURM-2の両方の飛行試験を許可した。
2014年12月23日05:57 UTC アンガラ A5 /ブリズM71751 プレセツク宇宙基地サイト35成功
2,000 kg (4,400 lb)質量シミュレータ(MGM n°1) 低軌道[ 14 ]ロスコスモス軌道試験飛行第1号
アンガラA5の初飛行、質量シミュレータはブリズM上段から意図的に分離されなかった[ 40 ]
2020年12月14日05:50 UTC [ 41 ]アンガラ A5 /ブリズM71752 プレセツク宇宙基地サイト35/1成功
2,400 kg (5,300 lb)質量シミュレータ(MGM n°2) 静止軌道ロスコスモス軌道試験飛行第2号
2回目の軌道試験飛行
2021年12月27日19:00:00 UTC [ 42 ] [ 43 ]アンガラA5 /ペルセイ71753 プレセツク宇宙基地サイト35/1部分的な失敗
5,400 kg (11,900 lb)質量シミュレータ(MGM n°3) 地心超同期国防省軌道試験飛行第3号
アンガラ号搭載のブロックDM-03上段型であるペルセイ上段の初飛行試験。計画されていた3回のデモ飛行の最後。上段は2回目の燃焼の再始動に失敗し、上段とペイロードは低軌道に留まった。2週間後には軌道から消滅した。
2022年4月29日19時55分22秒[ 45 ]アンガラ 1.271602 プレセツク宇宙基地サイト35/1コスモス2555号が安定軌道に到達できなかった[ 46 ]
EO MKA №2 (コスモス-2555 ) SSOVKS偵察
アンガラ1.2号の初飛行。コスモス2555号は展開後、軌道上昇の動きは検出されなかったため、宇宙船の故障の可能性が示唆された。軌道上昇を試みることなく、2022年5月18日に再突入した。[ 44 ]
2022年10月15日19時55分15秒[ 48 ]アンガラ 1.271603 プレセツク宇宙基地サイト35/1成功
EO MKA №3 (コスモス-2560 ) SSOVKS偵察
コスモス2560は、打ち上げ直後の2022年12月10日午前1時54分(UTC)に軌道から外れました。宇宙船の故障が原因ではないかと疑う人もいます。[ 47 ]
2024年4月11日09:00 [ 49 ]アンガラA5 /オリオンボストーチヌイ宇宙基地サイト 1A成功
ペイロードなし(質量シミュレータ) ジオロスコスモス軌道試験飛行第4号
ボストーチヌイ宇宙基地からのアンガラ A5の初飛行(ボストーチヌイ アンガラ試験飛行)。
2024年9月17日07:01 [ 50 ]アンガラ 1.271604 プレセツク宇宙基地サイト35/1成功
コスモス-2577コスモス-2578SSOVKS偵察
2025年3月16日10時50分[ 51 ]アンガラ 1.271605 プレセツク宇宙基地サイト35/1成功
コスモス-2585コスモス-2586コスモス-2587レオVKSコミュニケーション
2025年6月19日03:00 アンガラ A5 /ブリズM71754 プレセツク宇宙基地サイト35/1成功
コスモス 2589 (14F166A) ジオVKS機密
2025年8月21日09:32 [ 52 ]アンガラ 1.271606 プレセツクサイト35/1成功
Kosmos-2591 (OO MKA №3) Kosmos-2592 (OO MKA №4) Kosmos-2593 (OO MKA №5) Kosmos-2594 (OO MKA №6) SSOVKS偵察
2025年11月25日13:42 [ 53 ]アンガラ 1.271607 プレセツクサイト35/1成功
Kosmos-2597 (Strela-3M №22) Kosmos-2598 (Strela-3M №23) Kosmos-2599 (Strela-3M №24) レオVKS軍事通信

今後の発売

2025年[ 54 ] [ 55 ]アンガラ A5 M ボストーチヌイ宇宙基地サイト 1A未定
未定 レオロスコスモス未定
アンガラA5Mの初飛行。
2025年[ 56 ] [ 57 ]アンガラA5プレセツク宇宙基地またはボストーチヌイ宇宙基地未定
ルチ-5VM 静止軌道ゴネッツ衛星システムコミュニケーション
2025年[ 56 ] [ 58 ]アンガラ A5 / DM-03プレセツク宇宙基地未定
ルチ-5M 1 静止軌道ゴネッツ衛星システムコミュニケーション
2027年[ 59 ] [ 60 ]アンガラ A5 M ボストーチヌイ宇宙基地サイト 1A未定
NEM-1レオ/ SSOロスコスモスロシア軌道サービスステーション(ROSS)コアモジュール
当初は国際宇宙ステーションへの打ち上げを予定していましたが、現在は98度の太陽同期軌道への投入が予定されています。
2028年第4四半期[ 61 ]アンガラ A5 / DM-03ボストーチヌイ宇宙基地サイト 1A未定
スペクトルUVIGSOロスコスモス紫外線宇宙望遠鏡
2028年[ 62 ]アンガラA5ボストーチヌイ宇宙基地サイト 1A未定
オレルレオロスコスモス宇宙カプセル
オリョール宇宙船の無人試験打ち上げ。アンガラA5ロケットのヴォストチヌイからの初打ち上げ。
2028年[ 62 ] [ 64 ]アンガラ A5 P ボストーチヌイ宇宙基地サイト 1A未定
オレルレオロスコスモス宇宙カプセル
オリョルの国際宇宙ステーションへの無人試験打ち上げ。アンガラA5の有人型であるアンガラA5Pの初飛行。[ 63 ]
2028年[ 62 ] [ 63 ]アンガラ A5 P ボストーチヌイ宇宙基地サイト 1A未定
オレルレオロスコスモス宇宙カプセル
オリョール号の国際宇宙ステーションへの有人試験打ち上げ。
2028年[ 65 ]アンガラA5ボストーチヌイ宇宙基地サイト 1A未定
ルナ27月中心主義ロスコスモス月面着陸船
ルナ・グロブ計画の3回目のミッション。
ネット2029 [ 65 ]アンガラ A5 / DM-03ボストーチヌイ宇宙基地サイト 1A未定
ルナ28月中心主義ロスコスモス月着陸船/月サンプルリターン
月サンプルリターンミッション。
ネット2029 [ 64 ]アンガラ A5 P ボストーチヌイ宇宙基地サイト 1A未定
オレルレオロスコスモス宇宙カプセル
有人オーレル飛行試験。
ネット2030 [ 65 ]アンガラA5ボストーチヌイ宇宙基地サイト 1A未定
ルナ29月中心主義ロスコスモス月面探査車/月サンプルリターン
月サンプルリターンミッション。
ネット2030 [ 64 ]アンガラ A5 P ボストーチヌイ宇宙基地サイト 1A未定
オレルレオロスコスモス宇宙カプセル
有人オーレル飛行試験。
ネット2030 [ 66 ]アンガラ A5 /ブリズMボストーチヌイ宇宙基地サイト 1A未定
スペクトルM太陽-地球 L2ラグランジュ点 ロスコスモスミリ波宇宙望遠鏡

韓国の打ち上げロケット「ナロ1号」は、アンガラのURM-1エンジン(RD-191エンジンの低推力版であるRD -151エンジンを搭載)をベースとした第1段を搭載していた。このロケットは2009年8月25日に初飛行を行った。この飛行は失敗に終わったが、第1段は期待通りに作動した。2010年6月10日の2回目の打ち上げは失敗に終わり、打ち上げから136秒後にロケットとの通信が途絶えた。合同失敗検討委員会は失敗の原因について合意に達することができなかった。[ 67 ] 2013年1月30日の3回目の打ち上げで軌道に乗った。

同等のロケット

参照

参考文献

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