آنگارا بریدن از شوروی سابق :

[Joseph Goebbels]

آنگارا بریدن از شوروی سابق :

گرداوری و تالیف : علیرضا کاظمی .
در سال 1992 میلادی ، زمانی که هنوز پس لرزه های فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی برای طراحی و ساخت نسل جدیدی از پرتابگرهای فضایی منتشر کرد . ویژگی مهم این پرتابگرها طی کردن تمامی مراحل ساخت تا پرتاب ، در داخل خاک روسیه بود . بدین ترتیب ، وابستگی روسیه در این حوزه به کشورهای تازه استقلال یافته ای نظیر قزاقستان ( در زمینه پایگاه پرتاب ) و اوکراین ( در زمینه صنعت و فناوری ) به اتمام می رسید .



در پاسخ به این درخواست ، دو مجتمع مشهور و معتبر " خرونیچف " و " اِنر گیا " پیشنهادهای خود را ارائه کردند که در نهایت با پیروزی خرونیچف به توسعه خانواده پرتابگرهای آنگارا منجر شد ؛ خانواده ای که اگرچه امروز به بعد از 20 سال هنوز عملیاتی نشده است ، اما روسیه مدعی است که می تواند جایگزین قابل اطمینان برای طیف وسیعی از پرتابگرها ، بویژه پرتابگر پرکار پروتون باشد . این خانواده ، توان حمل محموله هایی در محدوده 2000 تا 40500 کیلوگرم را به مدار پایینی دارد که البته در 4 رده و با 4 پیکربندی مختلف عرصه می شود .



در حال حاظر ، بر اساس اخرین پیشنهادهای خرونیچف زمان اولین پرتاب انگارا سال 2013 خواهد بود . باید منتظر ماند و دید که این پروژه بزرگ بعد از این همه تاخیر بالخره پرواز خواهد کرد و ایا قادر خواهد است موفقیت های پدر افسانه ای خود ، پروتون ، را تکرار کند یا خیر ؟



ادامه دارد....

گرداوری و تالیف : علیرضا کاظمی .
منبع : ماهنامه صنایع هوافضا / ش 74-75

[Joseph Goebbels]

تاریخچه و روند توسعه :
همانگونه که اشاره شد ، هدف دولت روسیه از مطرح کردن درخواست برای توسعه یک پرتابگر جدید ، تضمین دستیابی مطمئن و مستقل به فضا در همه زمان ها بود . در پاسخ به این درخواست دو طرح مهم از سوی خرونیچف و اِنرگیا ارائه شدند . این طرح ها شرایط کاملا متفاوتی داشتند . طرح خرونیچف از مخازن سوخت خارجی چند گانه بهره می گرفت . این طرح تا حدود زیادی به پرتابگر موفق پروتون شباهت داشت . برای نمرحله اول نیز یکی از پیشرفته ترین موتورهای توسعه یافته روسی یعنی rd-170 در نظر گرفته شده بود . این موتور سوخت مایع از کروسین و اکسیژن یعنی ( زنیت ) استفاده شده بود . برای مرحله دوم نیز موتور هیدروژن – اکسیژن راکت سنگین وزن انرگیا در نظر گرفته شده بود .



از سوی دیگر ، پیکربندی پیشنهاد شده توسط انرگیا بر اساس پرتابگر اِنرگیا – اِم بنا شده بود . این طرح با لغو برنامه شوروی برای توسعه شاتل فضایی بوران و پس از ان ، لغو برنامه پرتاب محموله های سنگین به مدار زمین اهنگ ، مطرح شده بود . زمانی که مجتمع انرگیا ، طرح انگارا-2 را پیشنهاد داد ، انرگیا – اِم هنوز در دست توسعه بود . این پرتابگر ، از دو بوستر در طرفین مرحله اول راکت استفاده می کرد . این بوسترها از موتور rd-170 بهره می گرفتند و در مرحله اول نیز از یک موتور rd-120 استفاده میشد . این پرتابگر برای حمل محموله هایی تا 35 تن به مدار پایینی طراحی شده بود . همچنین با افزودن مراحل بالاتر به این پرتابگر ، امکان حمل محموله هایی به وزن 3 تا 7 تن به مدار زمین آهنگ نیز ایجاد میشد . در واقع ، این پرتابگر از ساختار پودمانی ( ماژولار ) بهره می گرفت که با اضافه کردن تعداد مشخصی بوستر امکان دسترسی به مجموعه متنوعی از پرتابگرها را اماده می کرد .



ادامه دارد....
گرداوری و تالیف : علیرضا کاظمی .
منبع : ماهنامه صنایع هوافضا / ش 74-75

[Joseph Goebbels]

رقابت بین دو طرح فوق در تمام سال 1993 و بخشی از سال 1994 ادامه داشت . تا اینکه در سپتامبر سال 1994 ، وزارت دفاع و سازمان فضایی روسیه ، خرونیچف را به عنوان پیمانکار اصلی طرح انتخاب کردند . دلیل رسمی که برای این انتخاب اعلام شد ، این بود که طرح خرونیچف از موتور موجود زنیت استفاده می کرد ، در حالیکه طرح اِنرگیا مستلزم " نصف " کردن موتور مذکور بود ، به گونه ای که 4 محفظه احتراق موتور زنیت به 2 محفظه احتراق تبدیل میشد . اما انچه امروز از سوی خرونیچف به عنوان طرح انگارا مطرح می شود ، شباهت بیشتری به ساختار طرح اِنرگیا دارد . جالب انکه در نهایت ، خرونیچف نیز مجبور به کاهش تعداد محفظه های احتراق موتور زنیت تا یک محفظه شد ! چند سال بعد ، انرگوماش ( کارخانه سازنده موتور زنیت ) اقدام به توسعه نمونه ای از این موتور برای استفاده در پرتابگر اطلس امریکایی کرد . یعنی اگر اِنرگیا در این رقابت پیروز شده بود ، می توانست موتور مورد نظر خود را بدون هیچ مشکل فنی و حتی با سرمایه ای امریکایی در اختیار داشته باشد ! به هر حال ، خرونیچف نیز بخشی از سرمایه مورد نیاز خود را ( حدود 68 میلیون دلار ) از راه لاکهید مارتین تهیه کرد و البته با عرضه موتور ( خود موتور نه فناوری ان ) به کره جنوبی توانست سرمایه خوبی برای ادامه پروژه به دست اورد .


سرانجام با گذشت 5 سال از امضای قرارداد ، خرونیچف یک نمونه عملیاتی ( ماک آپ ) از طرح خود را در سال 1999 در نمایشگاه دوسالانه هوافضای لبورژه پاریس به نمایش گذاشت و دو سال بعد نیز اولین ازمایش بر روی موتور RD-191 آنگارا به انجام رسید . در ان زمان ، هنوز پیش بینی میشد که امکان پرتاب ازمایشی انگارا تا سال 2005 وجود داشته باشد . اما این پرتاب در موعدهای مقرر به انجام نرسید و در سال 2006 اعلام شد که اولین پرتاب انگارا در سال های 2010 یلا 2011 خواهد بود . در ان سال هنوز ازمایش های موتور ، تجهیز سکوی پرتاب و دیگر مسایل فنی انگارا به سرانجام مشخصی نرسیده بود .


سال 2009 ، برای اولین بار موتور بوستر مرحله اول انگارا مورد ازمایش قرار گرفت . این موتور در اواخر همان سال پرتابگر کره ای نارو-1 (برای اطلاعات بیشتر در مورد نارو-1 : http://www.njavan.com/forum/showthread.php?118881-%D9%86%D8%A7%D8%B1%D9%88-1-%D8%8C-%D9%BE%D8%B1%D8%AA%D8%A7%D8%A8%DA%AF%D8%B1%DB%8C-%DA%A9%D8%B1%D9%87-%D8%A7%DB%8C-%D8%A8%D8%A7-%D9%82%D9%84%D8%A8-%D8%B1%D9%88%D8%B3%DB%8C ) را در اولین ماموریت خود همراهی کرد . اگرچه این ماموریت با موفقیت به انجام نرسید ، اما موتور مرحله اول وظایف خود را به خوبی انجام رساند . چند ماه بعد ، موتور مرحله دوم نیز مورد ازمایش قرار گرفت . در ژوئن سال 2010 ، پرتابگر دوم کره ای ها ، در ثانیه 136 پرتاب از کنترل خارج شد و به علت از دست رفتن ارتباط دورسنجی هنوز هم مشخص نیست که علت سانحه موتور روسی بوده است یا نه .


برخی معتقدند علت تاخیر طولانی به وجود امده در پرتاب انگارا همین موضوع بوده است . به هر حال در ابتدای سال 2010 ، مدیر عامل خرونیچف وعده انجام اولین پرواز انگارا در سال 2013 میلادی را داده بود ؛ وعده ای که هنوز در خصوص امکان پذیری ان قضاوتی نمی توان کرد .


ادامه دارد...

گرداوری و تالیف : علیرضا کاظمی .

منبع : ماهنامه صنایع هوایی / ش74-75

[Joseph Goebbels]

ویژگی های فنی و عملیاتی :
بر اساس اخرین طرح های عملیاتی شده ، خانواده انگارا متشکل از 4 رده از پرتابگرها در رده های وزنی مختلف است . سبک ترین اعضای این خانواده ، یعنی انگارا 1/1 و انگارا -1/2 قرار است جایگزین پرتابگرهای کاسموس -3 اِم ، سایکلون و روکوت شوند . انگارا – 1/2 می تواند محموله ای تا وزن 3/7 تن را به مدار پایینی حمل کند . در حالیکه دیگر عضو این خانواده با نام انگارا-3 قادر است تا 14/6 تن محموله را به همان مدار حمل نماید . این پرتابگر برای جایگزینی پرتابگر اوکراینی زنیت در نظر گرفته شده است .

پیش بینی می شود پرتقاضاترین عضو این خانواده انگارا-5 باشد که قادر است محموله هایی تا 24/5 تن را نیز حمل کند . این گونه ، جایگزین پرتابگر پرکار پروتون خواهد شد .

علاوه بر همه اینها ، خرونیچف یک گونه سنگین از این خانواده را نیز در دست توسعه دارد که در نهایت قادر خواهد بود محموله هایی به وزن 45 تا 75 تن را به مدار پایینی و یا 9 تن را به مدار زمین اهنگ حمل کند . این گونه هیچ معادلی در ناوگان فعلی روسیه ندارد و به همین دلیل روسیه در روند توسعه ان سرمایه گذاری نکرده است .

ویژگی مهم این خانواده ، استفاده همگی انها از پودمان ( ماژول ) مشترکی به نام " پودمان راکتی سراسری " است که در مرحله اول این پرتابگرها استفاده می شود . به فراخور پیکربندی ، ممکن است یک ، سه ، پنج یا هفت پودمان در مرحله اول استفاده شود . به این ترتیب در انگارا از بوسترهای سوخت جامد استفاده نمی شود . پودمان urm از یک مخزن اکسید کننده ، یک مخزن سوخت و یک محفظه موتور تشکیل شده است . هر پودمان محتوی یک موتور rd-191 ( با یک محفظه احتراق ) است که این موتور از اکسیژن مایع و آرپی -1 برای تولید نیروی رانش استفاده می کند . موتور rd-191 بر مبنای موتور rd-170 پرتابگرهای اِنرگیا و زنیت طراحی شده ، با این تفاوت که 4 محفظه احتراق rd-170 به یک محفظه کاهش داده شده است .

ادامه دارد...
گرداوری و تالیف : علیرضا کاظمی .
منبع : ماهنامه صنایع هوایی / ش74-75

[Joseph Goebbels]

استفاده از پودمان مشترک در خانواده انگارا ، نقش قابل توجهی در کاهش هزینه های تولید ، عملیات ، حمل و نقل و توسعه زیر ساخت های پرتاب داشته است . ایده مشابهی در پرتابگرهای امریکایی دلتا-4 و اطلس-5 نیز مورد استفاده قرار گرفته است .

مرحله دوم اعضای خانواده انگارا تا حدود زیادی با یکدیگر متفاوتند . در مرحله دوم انگارا-1/1 ، پودمان Briz-KM همان سامانه جدیدی است که بر روی پرتابگر روکوت نیز نصب شده و در عملیات به کار رفته است . این پودمان توسط خرونیچف تولید شده و اولین پرواز ازمایشی خود را در سال 2000 به پایان رسانده است . Briz-KM با ابعاد کوچک سامانه های خود ، فضای قابل ملاحظه ای را در اختیار محموله قرار داده و علاوه بر ان ، امکان حمل ماهواره ها در ترکیبات و پیکربندی های مختلف را نیز فراهم می سازد .

مرحله دوم انگارا-1/2 یا همان بلوک -1 ، از یک موتور RD-124 A ساخت خیماوتوماتیکا بهره می گیرد . این موتور که از پیشرانه اکسیژن مایع و کروسین استفاده می کند ، قادر است 294/3 کیلونیوتن نیروی رانش با ضربه ویژه 359 ثانیه ایجاد کند . این موتور 1/58 متر طول و 2/4 متر قطر داشته و وزن خشکی معادل 480 کیلوگرم دارد .

مراحل اول و دوم به طور کلی با سوخت های مایع متعارف و سنتی کار می کنند . اما برای مراحل بالاتر که درانگارا -5 و انگارا-7 استفاده خواهد شد ، خرونیچف متعد به استفاده از موتورهای پیشرفته کرایوژیک شده است . برای دستیابی به این هدف خرونیچف در سال 2009 پروژه ای را با هدف توسعه یک موتور کرایوژیک پیشرفته اغاز کرد که این روزها مراحل نهایی خود را طی می کند . محصول این پروژه موتور RD-146 D است که علاوه بر انگارا قرار بود در برنامه متوقف شده پرتابگر سرنشین دار نسل اینده روسیه به نام روس – اِم نیز به کار گرفته شود .



منظور از موتورهای کرایوژیک ، موتورهایی است که از سوخت و اکسیدکننده های بسیار دماپایین مانند اکسیژن و هیدروژن استفاده می کنند . به دلیل استفاده از هیدروژن که سبک ترین عنصر طبیعت است ، این موتورها از کارایی بسیار بالایی برخوردارند . با وجود این به دلیل ناپایداری و فرار بودن هیدروژن و خطراتی که این سوخت ایجاد می کند و همچنین مشکلات کار کردن موتور در دماهای بسیار پایین ، تولید موتورهای کرایوژیک نیازمند فناوری بسیار پیشرفته ای است .


ادامه دارد...
گرداوری و تالیف : علیرضا کاظمی .
منبع : ماهنامه صنایع هوایی / ش74-75

[Joseph Goebbels]

روس ها یکبار در دهه 60 میلادی و در زمان مسابقه دستیابی به ماه ، تلاش کردند تا چنین موتوری را عملیاتی کنند . اما در ان زمان به دلیل لغو برنامه توسط دولت ، طرح پیشنهادی توسط دفتر طراحی " الکسی عیسایف " ناکام ماند . این دفتر طراحی بعدها k.b.k.h.a نامیده شد و باز هم تلاش کرد تا موتورهای مشابهی را توسعه بدهد . تلاش بعدی در دهه 1970 و طی روند توسعه موتور rd-120 صورت گرفت که بنا بود در پرتابگر غول پیکر اِنرگیا مورد استفاده قرار گیرد . این موتور قادر به تولید 200 تن نیروی رانش بود . یک خوشه چهار تایی از این موتورها در سال های 1987 و 1988 به صورت عملیاتی بر روی راکت انرگیا ازمایش شدند . اما این برنامه نیز به دلیل مشکلات اقتصادی پیش امده در پی فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی لغو شد . در مقابل ، روس ها تلاش کردند با عقد قراردادی با هند ، موتور rd-56 را برای پرتابگر gslv توسعه دهند . اما این تلاش نیز با وجود یک ازمایش موفق ، به دلیل فشارهای سیاسی امریکا متوقف ماند و هندی ها به صورت مستقل پروژه خود را دنبال می کنند . در سال 1988 نیز مجتمع انرگیا برای شاتل بوران خود ، سفارش موتور کرایوژیک پیشرفته را به k.b.k.h.a داد ، اما با لغو پروژه بوران ، توسعه این موتور نیز ناکام ماند .

سرانجام در سال 1977 ، خرونیچف سفارشی برای توسعه یک موتور کرایوژیک به k.b.k.h.a داد که قادر به تولید 10 تن رانش باشد . این موتور برای مرحله بالایی جدید پروتون و کاربرد در پرتابگر انگارا در نظر گرفته شده بود . اگرچه طی این پروژه در دوره کوتاهی ، پرات اند ویتنی امریکا نیز با تجربیات خود در توسعه موتور rl-10 ( پرتابگر سنتوری ) مشارکت جست ، اما با قطع همکاری این شرکت ، k.b.k.h.a خود به طور مستقل اقدام به توسعه موتور rd-146 کرد .

موتور یاد شده ، توان کنترل رانش در 2 صفحه مختلف را داشته و اولین موتور روسی بدون مولد گاز است . در این موتور برای اولین بار از 2 توربوپمپ برای سوخت و اکسید کننده استفاده می شود که منجر به بهبود کارایی موتور شده است . توربوپمپ سوخت با سرعت گردش 123000 دور در دقیقه در نوع خود یک رکورد است . این سرعت بالا به کاهش ابعاد و جرم موتور کمک قابل ملاحظه ای کرده است . نکته جالب دیگر در این موتور ، استفاده از مواد مرکب کربن – کربن در برابر حرارت در شیپوره ( نازل ) ان است . اگرچه در بقیه قسمت های موتور بیشتر از الیاژهای تیتانیوم و الومینیوم استفاده شده است .

در حال حاضر ، این موتور ساخته شده و تقریبا تمامی قطعات ان ازمایش های خود را پشت سرگذاشته اند . در نوامبر سال 2011 نیز یک ازمایش کامل با طول مدت بالا ( حدود 300 ثانیه ) بر روی موتور با موفقیت به انجام رسید .

ادامه دارد...


گرداوری و تالیف : علیرضا کاظمی .

منبع : ماهنامه صنایع هوایی / ش74-75

[Joseph Goebbels]

پایگاه پرتاب :

همانگونه که اشاره شد ، یکی از اهداف اصلی از توسعه انگارا ، استقلال روسیه در پرتاب های فضایی بوده است . به همین دلیل ، پرتاب خانواده انگارا ( به جز راکت غول پیکر انگارا-7 ) از مجتمع فضایی پِلِستِسک که در خاک روسیه واقع شده انجام می گیرد . البته مجموعه در حال توسعه ووستوچنی نیز بدین منظور در نظر گرفته شده است . همچنین ، پرتاب های تجاری انگارا-5 ، از پایگاه فضایی بایکانور قزاقستان نیز قابل انجام خواهد بود .

پایگاه پرتاب در نظر گرفته شده در پِلِستِسک ، در واقع همان پایگاه پرتابی است که برای موشک زنیت طراحی شده بود . ساخت این پایگاه در نیمه دهه 1990 متوقف و ایده انتقال زنیت به ان منتفی شد . در حال حاظر نیز مشکلات بودجه ای و مالی در مسیر توسعه پایگاه پرتاب ، یکی از دلایل تاخیر انگارا اعلام شده است .

ادامه دارد...

گرداوری و تالیف : علیرضا کاظمی .

منبع : ماهنامه صنایع هوایی / ش74- 75

[Joseph Goebbels]

پروژه های جنبی :

یکی از نکات جالب در مورد انگارا ، استفاده از اجزا و فناوری های ان در پروژه های مختلف است که برخی از انها از پروژه انگارا جلوتر نیز حرکت کرده اند . از جمله این پروژه ها می توان به پرتابگر نارو-1 کره جنوبی اشاره کرد که از موتور مرحله اول انگارا استفاده می کند . همچنین ، در پروژه GSLV هند نیز از فناوری های توسعه یافته برای موتور کرایوژنیک انگارا استفاده شده است .

اما جالب تر از همه این پروژه ها ، طرح توسعه یک پرتابگر قابل برگشت به زمین بایکال است . در این پروژه که به صورت مشترک توسط خرونیچف و سالیوت ( توسعه دهنده شاتل بوران ) به انجام می رسد ، از پودمان مشترک انگارا ( URM ) در مرحله اول استفاده شده است ، با این تفاوت که به ان یک بال تاشونده نیز اضافه شده است . این بال ها بعد از جدایش مرحله دوم موشک در ارتفاع 75 کیلومتری ، باز شده و پرتابگر را به زمین باز می گردانند . در این پرتابگر ، یک موتور جت در دماغه راکت تعبیه شده تا به فرود کمک کند . سوخت این موتور جت از کروسین داخل مخازن سوخت راکت تامین خواهد شد .

از بایکال تا سال 2010 نمونه های غیر عملیاتی مختلفی ساخته شد که در مجتمع ساگی ازمایش های تونل باد خود را در محدوده سرعت های 0/5 تا 10 ماخ به انجام رساندند . این پروژه ، سرمایه گذار دولتی نداشته و خرونیچف به دنبال سرمایه گذار و شریک مناسبی برای ان می گردد . در حال حاظر ، با وجود عدم دسترسی به سرمایه گذار مناسب ، خرونیچف همچنان امکان توسعه این نمونه را حفظ کرده است .

در مجموع به نظر می رسد انگارا به گونه ای طراحی شده است که انعطاف پذیری فراوانی به محصول نهایی می دهد . این مزیت به همراه فناوری های پیشرفته به کار رفته در انگارا و سابقه درخشان روس ها در عرصه فضا ، اینده درخشانی را برای انگارا نوید می دهد ؛ البته به شرط اینکه مشکلات مالی و سرمایه گذاری پروژه حل شده و بازاریابی مناسبی برای این پرتابگر عصر اینده صورت پذیرد .



مشخصات موتور کرایوژنیک RD-146 U

مقدار	عنوان
ضربه ویژه	470 ثانیه
رانش در خلا	4611 کیلونیوتن
اکسید کننده	اکسیژن مایع
سوخت	متان / هیدروژن مایع
سطح گلوگاه شیپوره	0/0058 متر مربع
سطح انتهایی شیپوره	1/2272 متر مربع

مشخصات نمونه های مختلف پرتابگر انگارا :

عنوان	انگارا-1/1	انگارا-1/2	انگارا A-3	انگارا A -3P	انگارا A-5	انگارا A -7A
مرحله اول	یک پودمان URM با موتور RD-191	یک پودمان URM با موتور RD-191	3 پودمان URM با موتور RD-191	5 پودمان URM با موتور RD-191	5 پودمان URM با موتور RD-191	هفت پودمان URM با موتور RD-191
مرحله دوم	Briz-KM	بلوک -1 با موتور RD-0124 A	بلوک -1 با موتور RD-0124 A	-	بلوک -1 با موتور RD-0124 A	-
مرحله سوم ( صرفا برای مدارهای فراتر از مدارهای پایینی )	-	-	بریز - ام	-	بریز- ام	کیویتکی -7A
نیروی رانش	1/92 مگانیوتن	1-92 مگا نیوتن	5/77 مگانیوتن	9/61 مگانیوتن	9/61 مگانیوتن	13/44 مگانیوتن
وزن پرتاب	149 تن	171/5 تن	478 تن	713 تن	759 تن	1184 تن
حداکثر طول	34/9 متر	41/5 متر	45/8 متر	هنوز مشخص نیست	55/4 متر	هنوز مشخص نیست
محموله تا مدار پایینی	2/0 تن	3/7 تن	14/6 تن	18 تن	24/5 تن	40/5 تن
محموله تا مدار زمین اهنگ	-	-	1 تا 2 تن	-	2/9 تا 4/5 تن	9 تن

گرداوری و تالیف : علیرضا کاظمی .
منبع : ماهنامه صنایع هوایی / ش74- 75