Angara A5: Nuovo Razzo della Russia Pronto al Debutto


Razzo Angara A5 mentre viene portato verso la rampa di lancio. Credit: Roscosmos
Razzo Angara A5 mentre viene portato verso la rampa di lancio. Credit: Roscosmos

La Russia si prepara al lancio del suo nuovo vettore pesante: l'Angara 5! Si tratta del razzo più potente dai tempi di Energia, che negli anni '80 fu costruito per lanciare lo shuttle sovietico Buran. Ma la vera novità è che Angara non è tanto un razzo quanto un'intera famiglia di razzi costruiti intorno alla modularità dei componenti. Il cuore dei razzi si chiama URM (Universal Rocket Module), e montandone molti insieme si possono ottenere razzi in varie configurazioni e diverse potenze. L'A5 è il primo di questi nuovi razzi ed è anche il primo volo dell'URM nel razzo per cui fu costruito (i moduli sono già stati testati su vettori coreani).

L'Angara A5 è alto 55.4 metri (con lo stadio superiore Briz-M) o 64 metri (con lo stadio superiore criogenico KVTK). Il primo stadio ha un diametro di 2.9 metri ed una massa al lancio tra 773.000 kg (con Briz-M) e 790.000 kg (con KVTK). Senza stadi superiori riesce a portare in bassa orbita terrestre ben 24.5 tonnellate di carico. Con Briz-M può portare in orbita geostazionaria 5.400 kg, mentre con KVTK 7500 kg.

Grafico della famiglia di vettori Angara in tutte le possibili configurazioni previste.
Grafico della famiglia di vettori Angara in tutte le possibili configurazioni previste.
Stato attuale dello sviluppo delle varie configurazioni Angara. Credit: Roscosmos
Stato attuale dello sviluppo delle varie configurazioni Angara. Credit: Roscosmos

Profilo della Missione:

Il lancio è previsto per le primissime ore delle 23 Dicembre (le 06:57 ore italiane) dal Cosmodromo di Plesetsk, in Russia (non dal più famoso Baikonur, in Kazakistan). Per il suo primo lancio, l'Angara A5 userà ben 5 moduli URM, un terzo stadio Soyuz-2 modificato, ed uno stadio superiore Briz-M preso da un razzo Proton. La sua missione porterà lo stadio superiore in orbita geostazionaria per diverse ore, prima del ritorno verso la Terra. L'Angara A5 sarà il secondo della serie a debutare dopo il primo volo, il 9 Luglio, del razzo Angara A1.2, che ha dimostrato l'affidabilità della configurazione di base costruita intorno ai moduli URM. L'Angara A5 porterà con se una massa che simulerà per tutto il tragitto quella di futuri satelliti geostazionari.

Orbita che seguirà lo stadio superiore dell'Angara A5. Credit: Roscosmos
Orbita che seguirà lo stadio superiore dell'Angara A5. Credit: Roscosmos

Ecco un video del razzo che viene preparato in vista del lancio:

Storia ed Evoluzione del Razzo e dei suoi Motori

Test del modulo URM 2
Test del modulo URM 2
Lancio del razzo Angara 1.2PP. Credit: Ministero della Difesa Russo
Lancio del razzo Angara 1.2PP. Credit: Ministero della Difesa Russo

Questo progetto ha una lunghissima storia alle spalle. Ha avuto inizio nel 1992 e serviva per risolvere diversi grandi problemi del programma spaziale russo dell'epoca, come la dipendenza dalla tecnologia dell'Ucraina per i razzi e motori o quella del Kazakistan per i lanci spaziali. Angara è pensato per la sostituzione di modelli precedenti come i razzi Proton, ma anche per sperimentare l'uso di carburanti meno tossici, passando da propellenti ipergolici a kerosene + ossigeno liquido.

Dietro gli stadi URM che rappresentano il cuore dell'idea di modularità della nuova famiglia di razzi, ci sono i nuovi motori sviluppati per i suoi stadi: RD-191 ed RD-0124A. Il primo verrà usato per i moduli URM principali mentre i secondi per il secondo stadio superiore, chiamati URM-2. Gli URM-2 nascono come una variante dello stadio superiore dei razzi Soyuz 2.

Modulo URM durante l'integrazione come propulsore per il razzo Angara A5. Credit: Ministero Russo della Difesa
Modulo URM durante l'integrazione come propulsore per il razzo Angara A5. Credit: Ministero Russo della Difesa
Schema della struttura interna di uno dei moduli URM. Credit: International Launch Services
Schema della struttura interna di uno dei moduli URM. Credit: International Launch Services
Motore RD-191, usato per i razzi Angara. Credit: Khrunichev
Motore RD-191, usato per i razzi Angara. Credit: Khrunichev
Accensione e prova del motore RD-191. Credit: NPO Energomash
Accensione e prova del motore RD-191. Credit: NPO Energomash

Video del lancio del primo razzo Angara, a Luglio, con un modulo URM ed un motore RD-191:

RD-191 è alto 3.78 metri ed ha un'apertura di 2.1 metri, con una massa inerte di 2.290 kg. A livello del mare riesce a generare una spinta di 1.922 KiloNewton con un impulso specifico della durata di 311 secondi. La spinta aumenta fino a 2.085 kN quando si passa alle condizioni di vuoto nello spazio, con un'impulso specifico di 337.5 secondi. Un'altra grande caratteristica di questo motore è la capacità di abbassare i giri fino al 27% della potenza nominale, o aumentare la potenza fino al 105% del normale per piccoli periodi di tempo in caso di bisogno. Questo gli permette un margine molto ampio di manovrabilità e di gestione dei diversi carichi.

Secondo stadio, URM-2, del razzo Angara A5 durante la fase di preparazioni in vista del lancio. Credit: Roscosmos
Secondo stadio, URM-2, del razzo Angara A5 durante la fase di preparazioni in vista del lancio. Credit: Roscosmos
Primo piano del modulo URM 2 durante la fase di montaggio. Credit: Rossiya 24
Primo piano del modulo URM 2 durante la fase di montaggio. Credit: Rossiya 24
Motore RD-0124 del secondo stadio URM. Credit: ILS/Khrunichev
Motore RD-0124A del secondo stadio URM. Credit: ILS/Khrunichev
Motore RD-0124 durante la fase di test
Motore RD-0124A durante la fase di test

Il motore RD-0124A che viene usato dagli Angara è essenzialmente un RD-0124 Soyuz con due modifiche principali: usa un differente design strutturale per ridurre il numero di componenti ed impiegare materiali più leggeri riducendo il peso di ben 24 kg, ed in secondo luogo riesce a rimanere acceso in piena propulsione per più tempo rispetto ai Soyuz. Il modulo URM-2 dovrà infatti mantenere i motori accesi fino a ben 424 secondi.

GLi RD-0124A sono motori a 4 camere con un singolo generatore gas ed una turbo-pompa che rifornisce tutte le camere di combustione. Ha un diametro di 2.4 metri ed è alto 1.58 metri con una massa a vuoto di 548 kg. Il motore riesce a fornire una spinta di 294.3 kN ed ha un impulso specifico della durata di 359 secondi.

Razzo Angara A5 durante la preparazione al lancio. Credit: Roscosmos
Razzo Angara A5 durante la preparazione al lancio. Credit: Roscosmos

Il momento della verità sarà domani mattina, quando la Russia cercherà di entrare con un nuovo razzo nel mondo sempre più competitivo dei vettori pesanti, per competere con gli europei Ariane, gli americani Atlas o Falcon 9, oppure con gli indiani GLSV.

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