Angara: Esperança russa no espaço

Seus projetistas querem voltar a liderar o mercado espacial com o novo cosmódromo em Vostochniy

Reportagem de Igor Afanasiev para a revista Russkii Kosmos

Setenta anos se passaram desde a fundação de uma das organizações mais respeitadas do setor – o Salyut Design Bureau [1]. A equipe, originalmente formada para o desenvolvimento de aeronaves militares, em conexão com o rápido desenvolvimento de foguetes e tecnologia espacial, foi reorientada para uma nova direção. Hoje, o departamento de design Salyut, sendo parte do centro de produção cientifica em homenagem a M. V. Khrunichev – GKNPTs Gosudarstvennyy kosmicheskiy nauchno-proizvodstvennyy tsentr imeni M. V. Khrunicheva -, é conhecido principalmente como o desenvolvedor dos mísseis Angara. Sergei Kuznetsov, Designer Geral do Salyut Design Bureau, falou sobre os projetos atuais e futuros, sobre a possível participação no programa lunar, e os planos para criar um modelo recuperável de estágio de foguete para o programa espacial russo.

Sergei Kuznetsov – foto Interfax

– Sergey Viktorovich, diga-nos, qual é o caminho histórico passado pelo KB Salyut ?

– Nossa empresa foi fundada em 1951, exatamente 70 anos atrás, como um bureau de projetos de aviação OKB-23 [1]. Naquele momento, seus esforços estavam voltados para o desenvolvimento de um bombardeiro estratégico moderno projetado por V.M. Myasishchev. Nos dez anos seguintes, essa tarefa foi concluída com sucesso. Três modificações diferentes foram criadas, e todas elas foram entregues, como se diz na aviação, na asa . Com o início da era espacial, por decisão do governo, em 1960 nossos projetistas passaram a desenvolver foguetes e tecnologia espacial. Tornamo-nos um ramo da organização OKB-52 (agora  NPO Mashinostroyenia-Ed.) e começou a criar mísseis de combate universais UR-100, UR-200 e UR-500 (um lançador pesado baseado neste último é agora conhecido como Proton – Ed.) Nas décadas seguintes, o bureau de projetos resolveu muitos problemas diferentes: desenvolveu estações espaciais tripuladas, estágios superiores, pequenas espaçonaves. No momento, nosso principal projeto são veículos de lançamento ecologicamente corretos da família Angara para os cosmódromos de Plesetsk e Vostochny. Além da criação de modelos básicos, está prevista a modernização e o aumento das características de potência e massa do veículo lançador, inclusive por meio do uso de tecnologias de hidrogênio.

– Qual é o status organizacional da empresa hoje?

– No momento, somos uma unidade do Centro de Pesquisa e Produção Estatal Khrunichev. A principal espinha dorsal de especialistas está localizada em Moscou, mas também há divisões nas novas unidades de produção em Omsk e Plesetsk. Claro, em termos de número de pessoas, a escala não pode ser comparada com as que existiam na era soviética. No entanto, graças às tecnologias digitais e métodos de design modernos, nossa equipe lida com as tarefas com sucesso.

Quais são suas expectativas em relação à mudança para o prédio do Centro Espacial Nacional (Natsional’nogo kosmicheskogo tsentr NKTs)?

– Na verdade, a Roskosmos está trabalhando ativamente na construção do NKTs. Ele está localizado fora do perímetro de nosso empreendimento, literalmente a alguns passos de distância. Assim, nossos funcionários não terão que se mudar muito. Esperamos que nos sejam alocadas áreas suficientes para acomodação e equipadas com os equipamentos e tudo o que for necessário. As melhores condições de trabalho possibilitarão o desenvolvimento de projetos de veículos lançadores modernos de maneira ainda mais eficiente.

Centro Espacial Nacional (Natsional’nogo kosmicheskogo tsentr NKTs)
URMs (Módulo de Foguete Universal) do Angara, na Associação de produção Polyot em Omsk (filial do Centro Espacial de Produção e Pesquisa Estatal M.V. Khrunichev)

– Em que direção o trabalho está sendo realizado no KB Salyut agora?

– Em primeiro lugar, os processos associados ao Angara, incluindo a continuação dos lançamentos de Plesetsk e a criação de um complexo de lançamento em Vostochny. Paralelamente, estamos trabalhando no desenvolvimento do foguete, que está dividido em duas etapas. Na primeira, está prevista a criação de uma versão reforçada, que também será adaptada para lançamentos tripulados. Na segunda estágio, o foguete será equipado com um novo terceiro estágio baseado em motores de oxigênio-hidrogênio, o que permitirá que o Angara participe do programa lunar.

Sobre o Angara

– Como você avalia o papel do Bureau de Design na implementação do programa de foguetes da família Angara?

– O Centro Khrunichev é o empreendedor principal do Angara (designação de fábrica 14A127), e em termos de desenvolvimento não apenas do foguete, mas do complexo como um todo. Estamos trabalhando neste projeto há muito tempo: passamos “por fogo e água” com ele e já fizemos três lançamentos com sucesso.

– Alguma característica foi identificada nos resultados dos primeiros lançamentos exigindo mudanças no design do foguete?

– Testes de vôo são realizados a fim de avaliar o projeto em condições reais. Claro, existem comentários. Felizmente, eles não são globais por natureza e não requerem grandes ajustes. No entanto, de forma a excluir possíveis manifestações negativas na fase de produção em série e funcionamento regular do Angara, é claro que fazemos alterações quando necessário, e nos lançamentos subsequentes confirmamos a eficácia das medidas implementadas.

Lançamento de teste do Angara A5 em 2020 – foto Ministério da Defesa russo

Os mísseis destinados a voos de Plesetsk e Vostochny serão diferentes?

– Estamos colocando no projeto soluções que permitem o lançamento sem modificações tanto do cosmódromo de Plesetsk quanto de Vostochny. Como eu disse, agora está sendo criado um foguete modernizado com a possibilidade de lançamentos tripulados. Era necessário dotá-lo de um determinado conjunto de equipamentos, principalmente relacionados com a garantia da segurança da tripulação. Vamos preparar a versão modernizada principalmente para o cosmódromo Vostochny, de onde os lançamentos tripulados são planejados. E então, a fim de preservar a unificação e a capacidade de lançamento de Plesetsk, faremos um retrofit semelhante para nosso cosmódromo do norte.

 – Como o veículo de lançamento de uma espaçonave tripulada difere do Angara-A5 usual?

Angara A5M configurado para lançamento da espaçonave tripulada Aryol

– Está equipado com dispositovos especiais que, durante o voo, diagnosticam o estado dos motores e dos principais sistemas na presença e desenvolvimento de situações de emergência. Isso tornará possível transferir proativamente o veículo para um estado seguro e fornecer uma oportunidade de trabalhar no sistema, que retornará a tripulação à Terra intacta. Para lançar um homem no foguete modernizado, um modo especial de operação poupador dos motores será fornecido, o que aumentará a confiabilidade e a segurança. Além disso, uma série de melhorias está planejada para aumentar a massa da carga útil, bem como para simplificar e reduzir o custo de produção, aumentando a confiabilidade.

Veículos de lançamento modulares: O foguete leve Angara-1.2 original , o pesado Angara-A5M com a espaçonave Aryol e o lançador pesado Angara-A5V para satélites não-tripulados – render Homem do Espaço / Russkii Kosmos abril’2021

– Alguns especialistas criticam Angara muito seriamente. Existem critérios de avaliação objetivos?

– Direi o seguinte: em termos da totalidade de parâmetros como perfeição do projeto, peso específico da carga útil, requisitos de segurança ambiental, período de fabricação, montagem e preparação para o lançamento de um único produto, a Angara está em um patamar moderno . Claro, você pode encontrar análogos que serão melhores de alguma forma. Mas em termos de nível específico, nosso desenvolvimento atende aos requisitos mundiais. A principal vantagem do Angara é que ele pode ser usado para fornecer acesso independente a órbitas e trajetórias de todos os tipos, e com o uso de combustível ecologicamente correto, o que simplifica muito a operação do complexo. Um único design e unificação ao entrar na produção em série deve levar a uma redução significativa no custo e, assim, aumentar significativamente a competitividade.

O foguete leve Angara-1.2 PP testado em 2014 , o pesado Angara-A5 testado primeiro em dezembro do mesmo ano e novamente em 2020, e o lançador projetado Angara-A5V

– Como o projeto Angara se desenvolverá geralmente?

– Agora a produção em série está em andamento. Presume-se que o foguete estará em operação por muito tempo, e para mantê-la no nível adequado, estamos planejando as obras de modernização que mencionei. Comparado com a versão básica, o futuro Angara-A5V terá um aumento de mais de 1,5 vezes na capacidade de carga devido ao uso de blocos modernizados do primeiro e segundo estágios e um novo terceiro estágio de hidrogênio. Na verdade, em duas iterações, incluindo a versão do Angara-A5M, aumentaremos a massa da carga lançada na órbita de 23 para 37 toneladas.

– Em que estágio está o trabalho no lançador Angara-A5V agora?

– No momento estamos em fase de preparação para a defesa do projeto. Se, de acordo com os seus resultados, for dada uma avaliação positiva, entraremos na fase de trabalho de desenvolvimento.

– Como você planeja trazer o Angara para o mercado internacional diante das sanções impostas pelos Estados Unidos?

– Em primeiro lugar, nosso objetivo é garantir a confiabilidade do foguete. Nossa experiência anterior com a operação do Proton mostra que a confiabilidade dos equipamentos desempenha um papel de liderança neste mercado, no qual os clientes em potencial confiam para lançar suas valiosas cargas úteis. Estamos planejando seguir este caminho. Os lançamentos já realizados inspiram um certo otimismo: todos se passaram sem nenhum acidente e os foguetes cumpriram as tarefas que lhes foram atribuídas. Esperamos que em algum tempo os clientes estrangeiros também prestem atenção ao nosso novo veículo-lançador. É claro que os mecanismos de sanções não-mercantis praticados pelos Estados Unidos não promovem uma concorrência leal, mas se nossa proposta for interessante do ponto de vista técnico, acho que haverá formas de cooperação mutuamente benéfica.

Angara-A5 no cosmódromo de Plesetsk antes do lançamento – foto Ministério da Defesa russo

Não apenas foguetes

– O trabalho está sendo realizado em astronáutica tripulada, em particular na Estação Espacial Internacional?

– Sim, temos participado deste projeto desde o início: O Bloco Funcional de Carga (FGB), o primeiro módulo da ISS lançado em 1998, foi desenvolvido no Salyut Bureau de Design e fabricado na Fábrica de Foguetes e Espaçonaves Raketno-kosmicheskiy zavod (RKZ) [3], que faz parte do Centro Khrunichev. Desde então, o FGB foi operado com sucesso. Para coordenar as ações no MCC (Centro de Controle de Missão TSUP em Moscou), um turno de nossos especialistas que acompanham o voo da ISS está constantemente de plantão. No momento, o novo módulo Nauka (Ciência) , criado com base no backup do FGB, está sendo preparado para lançamento.

Módulo MLM-U Nauka

– Existem desenvolvimentos futuros, em particular na estação orbital nacional russa?

– Agora a estação espacial russa está em fase de pré-projeto. O KB Salyut participa de todas as reuniões realizadas pelos desenvolvedores principais da estação. Quando sua construção for aprovado, nossa participação neste projeto também será determinada.

– Conte-nos sobre os estágios superiores criados pela organização.

– Atualmente, usamos dois de nossos próprios desenvolvimentos – Briz-M para foguetes-portadores pesados ​​(criado para o Proton-M . – Ed.) e Briz -KM para foguetes leves (usado com o Rokot , feito com base no UR100. – Ed.) O Briz -M já voou duas vezes com sucesso no Angara do cosmódromo de Plesetsk. Foram obtidos resultados que pavimentam o caminho para que este impulsionador carregue cargas úteis reais. Quanto ao bloco Briz -KM, estamos trabalhando na substituição do sistema de controle antigo por um moderno, construído exclusivamente sobre a base de elementos russos. Esperamos continuar lançando o Rokot em algum tempo. Acreditamos que as novas perspectivas para o desenvolvimento de veículos lançadores estejam relacionadas ao tema hidrogênio. Historicamente, o Bureau de Design Salyut tem desenvolvido ativamente estágios superiores de oxigênio-hidrogênio desde os tempos soviéticos. O primeiro protótipo de vôo foi criado na década de 1990 sob um contrato com a Índia. Seu análogo ainda está sendo operado com sucesso por nossos colegas indianos. Usamos essa experiência para criar uma unidade russa de oxigênio-hidrogênio, o que permitirá, levando em consideração nossas limitações geográficas, lançar espaçonaves pesadas em órbitas de alta energia. Estamos agora na fase de emissão da documentação do projeto de uma unidade de oxigênio-hidrogênio para serviços pesados ​​(KVTK). Será apresentado em duas versões. O primeiro será operado com o Angara-A5 e com o Angara-A5M modificado e permitirá o lançamento de uma carga útil de mais de 5 toneladas em órbita geoestacionária durante os lançamentos do cosmódromo de Vostochny. Este é um resultado muito importante que não foi alcançado nem na União Soviética nem na Rússia. A segunda modificação – para o Angara-A5V [2], com tanques de propelente ampliados – permitirá lançar mais de 8 toneladas em órbita geoestacionária. Se não se trata de uma aplicação de liderança mundial, pelo menos é uma oferta extremamente atrativa para os clientes.

– Anteriormente, o Salyut Bureau Design desenvolveu espaçonaves para fins científicos e aplicados. Como vão as coisas nessa direção?

– Desde o final dos anos 1990 e praticamente todos os anos 2000, nossa equipe tem desenvolvido ativamente pequenas espaçonaves para lançamento em nossos próprios foguetes, o que tornou possível oferecer esses veículos aos clientes a preços muito atraentes. As soluções técnicas mais avançadas foram utilizadas em sua fabricação. Nosso primeiro aparelho de sensoriamento remoto da Terra, Monitor-E , desenvolveu todos os seus recursos de voo, e o satélite de comunicação KazSat-2 , criado por ordem do Cazaquistão, ainda está em operação. Infelizmente, perdemos vários veículos durante a operação anormal de foguetes, bem como devido à operação incorreta dos sistemas de bordo de nossos subcontratados. No entanto, esta experiência deu uma série de resultados interessantes, que aplicamos, em particular, já em estágios superiores futuros. No momento, não estamos engajados no desenvolvimento de espaçovaves, mas no desenvolvimento de veículos lançadores. Se tal tarefa surgir no futuro, não excluímos a possibilidade de voltar a este assunto.

Missões à Lua e capacidade de reutilização

– O KB Salyut opera no programa lunar?

– Sim, na fase de elaboração das propostas técnicas de um lançador superpesado (rakete-nositelyu sverkhtyazhelogo klass – STK), propusemos utilizar os nossos desenvolvimentos – um estágio e um rebocador interorbital que fornecem a energia necessária para a missão. No momento, uma série de opções alternativas estão sendo consideradas, incluindo o uso do Angara-A5V, que, devido a um esquema de multi-lançamento com investimentos de capital significativamente mais baixos, poderá cumprir a tarefa de pousar um homem na superfície lunar.

– A empresa desenvolve um foguete reutilizável?

– O Bureau Salyut já projeta várias estágios reutilizáveis há muito tempo, o trabalho começou na década de 1990. Até exibimos um modelo do nosso estágio reutilizável Baikal , que envolvia pousar como um avião. Mas agora, levando em consideração o fato de que vários módulos são usados ​​no primeiro estágio do Angara, estamos procurando a possibilidade de seu retorno simultâneo de acordo com o princípio de retro-propulsão. Nossas propostas serão apresentadas dentro do projeto do Angara-A5V .

[1] Em 1951, o Experimental Design Bureau No. 23 ( OKB-23 ) dirigido por V. Myasishchev foi criado e adicionado à Khrunichev. Na década de 1950, projetou os aviões Myasishchev M-4 , Myasishchev M-50 e Myasishchev M-52 , entre outros. A fábrica de Khrunichev foi responsável pela fabricação dos designs do OKB-23. Em 1959, o foco da empresa mudou da tecnologia de aeronaves para foguetes, de acordo com uma decisão do governo. Na década de 1960, a Khrunichev e o OKB-23 foram subordinadas ao OKB-52 de Vladimir Chelomei (mais tarde renomeado para TsKBM, hoje NPO Mashinostroyeniya ). Sob a liderança do OKB-52, o OKB-23 começou a projetar mísseis balísticos intercontinentais . Seus primeiros projetos foram o UR-200 , que nunca voou, seguido pela bem – sucedida família de mísseis UR-100 . Em 1962, o processo de design do ICBM superpesado UR-500 foi iniciado. Este mais tarde evoluiu para o veículo de lançamento espacial Proton em 1964. O primeiro foguete Proton foi lançado em 16 de julho de 1965. Em 1966, o OKB-52 foi renomeado para Escritório Central de Projeto de Construção de Máquinas (TsKBM), e o OKB-23 tornou-se conhecido como Fili Branch of TsKBM . Ela foi separada da TsKBM no final dos anos 1970 e renomeada como Salyut Design Bureau , ou KB Salyut para abreviar. Em 1981–1988, KB Salyut fazia parte da grande empresa NPO Energiya e se tornou um escritório de design independente em 1988. A parceria com a fábrica de construção de máquinas Khrunichev continuou durante todo esse tempo. O KB Salyut e a Khrunichev foram responsáveis ​​por projetar e produzir todas as estações espaciais soviéticas, incluindo Salyut , Almaz e Mir , bem como todos os módulos pesados ​​usados ​​para essas estações. A dissolução da União Soviética resultou em grandes dificuldades para a indústria espacial russa. Ao longo dos anos 1989-1999, o orçamento espacial do país caiu 88% e as cadeias de cooperação produtiva estabelecidas se desintegraram. Tanto Khrunichev quanto o Salyut Design Bureau, que agora eram empresas separadas, tentaram remediar a situação buscando possibilidades de ganho no exterior. Salyut conseguiu ganhar um contrato para produzir o impulsionador 12KRB para o foguete GSLV indiano e fechou um acordo com a Daimler Benz Aerospace para desenvolver uma cápsula recuperável usada para experimentos no projeto Expresso Alemão-Japonês. Nesta época, o veículo lançador Proton provou ser o produto mais lucrativo para as duas empresas. A fábrica Khrunichev assinou um contrato de US $ 156 milhões para o lançamento de 21 satélites Iridium em três foguetes Proton-K em 1997–1998. O Salyut conseguiu assinar apenas um contrato para o lançamento do satélite Inmarsat-3 F com um Proton-K pelo preço baixo de $ 36 milhões. Ambas as empresas tentaram firmar parcerias com empresas estrangeiras para comercializar os lançamentos da Proton. A situação em que duas empresas, o gabinete de design e a fábrica, competiam entre si para vender o mesmo produto, revelou-se problemática. Para resolver isso, em junho de 1993, o presidente Boris Yeltsin emitiu um decreto para fundir Khrunichev e Salyut, formando a empresa Khrunichev State Research and Production Space Center . O status da nova empresa era único, pois não estava subordinada a nenhum ministério ou à Agência Espacial Russa . Vladimir Kirillov, escrevendo para o jornal Eksport Vooruzheniy , especulou que isso aconteceu porque a filha de Yeltsin, Tatyana Dyachenko , que havia trabalhado na Salyut e continuou a trabalhar para a Khrunichev até 1994, desejava garantir um status elevado para seu empregador.

[2] – A Khrunichev propôs uma variante Angara A5 atualizada com um novo grande estágio superior baseado em hidrogênio (URM-2V) como substituto para o URM-2 e impulso de motor atualizado nos estágios URM-1. O impulso para cima dos amplificadores URM-1 seria 10% maior durante os primeiros 40 segundos para permitir uma boa relação impulso / peso, mesmo com o URM-2 substituído pelo URM-2V mais pesado. Motores de alimentação cruzada e ainda mais potentes RD-195 para o URM-1 também são considerados. A capacidade do A5V é supostamente em torno de 35-40 toneladas para LEO, dependendo da configuração final.

[3] A oficina de forja e prensagem da Raketno-kosmicheskiy zavod oferece serviços para a fabricação de peças forjadas e estampadas de aços estruturais, ligas resistentes ao calor, aço inoxidável, alumínio, ligas de titânio etc. A oficina de forja e prensagem da Raketno-kosmicheskiy zavod oferece serviços
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Author: homemdoespacobrasil

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