Seit einer gefühlten Ewigkeit entwickelt Russland die Raketenfamilie Angara, um vom Ausland unabhängig zu werden und eine Standardisierung zu erreichen. Ich finde, dass das Konzept nicht so ganz gelungen ist. Obwohl für ihre Klasse hocheffiziente Triebwerke verwendet werden, ist die Nutzlast geringer als bei anderen, gleich großen Raketen. So wiegt die Angara A5 mit ähnlicher Nutzlast gut 70t mehr als die Proton, welche darüber hinaus weniger gute Triebwerke einsetzt. Um diesen Missstand zu beheben, könnte die F23 (siehe gestriger Artikel: http://www.bernd-leitenberger.de/blog/2013/08/13/eine-russische-standardoberstufe/) auch auf der Angara anstelle der Briz M eingesetzt werden. Bei der Angara 1.2 kann auch der Block 1 ersetzt werden. Zur Berechnung habe ich die gleiche Methode wie bei der Sojus/Proton/Zenith angewandt. Für die Angara 1.1 und 1.2 gibt es viele verschiedene Angaben zur Befüllung der Tanks. Ich habe mich grundsätzlich an den Angaben aus Bernds Buch orientiert, wobei es auch hier Widersprüche gab.
Angara 1.1:
Hier macht der Einsatz der Oberstufe keinen Sinn und es wird weiterhin die kleine Breeze KM eingesetzt. Laut Bernds Buch wird hier die Erststufe nicht voll betankt. Warum, verstehe ich in Anbetracht der niedrigen Masse der Oberstufe nicht, habe aber trotzdem damit gerechnet.
| Masse |
141,80 |
|||
| LEO |
2 |
|||
| SSO |
1,45 |
|||
| Fairing Maße | 6,4*2,62 | |||
| Masse | ? | |||
| delta V LEO |
9865 |
|||
| delta V SSO |
10355,00 |
|||
| voll in t | leer in t | Isp. In m/s | Schub kN | |
| Stufe 1 |
135,50 |
10,5 |
3304 |
2080 |
| Stufe 2 |
6,3 |
1,1 |
3192 |
19,6 |
Angara 1.2:
Hier wird der Block 1 durch die F23-2 ersetzt. Durch deren geringeres Gewicht kann die Erststufe an sich voll betankt werden. Durch die höhere Nutzlast muss vielleicht doch wieder Treibstoff weggelassen werden. Für die GTO-Nutzlast habe mich an dem delta-V Wert der Proton mit Aufschlag orientiert. Seltsam ist, dass laut meiner Rechnung mit den angegebenen Nutzlasten trotz der höheren Startmasse die Aufstiegsverluste geringer als bei der 1.1 sind, erkennbar am geringeren delta V LEO.
| alt | neu | |||||||
| Masse |
164,50 |
166,58 |
||||||
| LEO |
3,7 |
7,3 |
||||||
| GTO | – |
0,9 |
||||||
| Fairing Maße | 9,83*3,7 | 9,83*3,7 | ||||||
| Masse | ? | ? | ||||||
| delta V LEO |
9723 |
|||||||
| delta V GTO | – | 13500 | ||||||
| voll in t | leer in t | Isp. in m /s | Schub in kN | voll in t | leer in t | Isp. in m /s | Schub in kN | |
| Stufe 1 |
135,5 |
10,5 |
3304 |
2080 |
143,1 |
10,5 |
3304 |
2080 |
| Stufe 2 |
29 |
3,7 |
3521 |
294 |
23,48 |
2,98 |
4542 |
196,2 |
Angara A3:
Hier wird der Block 1 verwendet, dafür jedoch die Breeze M ersetzt. Die Nutzlaststeigerung ist beträchtlich und stößt in den Bereich der alten Angara A5 vor. Für LEO-Missionen wird F23-2 eingesetzt, sie kann bei geringeren Nutzlastbedarf jedoch weggelassen werden. Die beiden äußeren URMs habe ich in meiner Berechnungstabelle wie Booster behandelt, da sie im Endeffekt deren Funktion erfüllen.
| alt | neu | |||||||
| Masse ohne Nutzlast |
490,07 |
492,34 |
||||||
| LEO |
14,6 |
21,1 |
||||||
| GTO |
2,4 |
Baikonur |
5,2 |
Baikonur | ||||
| Fairing Maße | 13,2*4,35 | 13,2*4,35 | ||||||
| Fairing Masse | ? | ? | ||||||
| delta v LEO |
9863 |
|||||||
| delta v GTO |
13989 |
|||||||
| voll | leer | Isp. | Schub | voll | leer | Isp. | Schub | |
| Booster |
286,20 |
21 |
3304 |
4160 |
286,20 |
21 |
3304 |
4160 |
| Stufe 1 |
143,1 |
10,5 |
3304 |
2080 |
143,1 |
10,5 |
3304 |
2080 |
| Stufe 2 |
39,8 |
3,7 |
3521 |
294 |
39,8 |
3,7 |
3521 |
294 |
| Stufe 3 |
15,25 |
0,65 |
3192 |
19,62 |
23,24 |
2,74 |
4542 |
98,1 |
| Stufe 4 |
5,72 |
1,72 |
3192 |
19,62 |
||||
Angara A5:
Hier wird ebenfalls die Breeze M ersetzt, für LEO-Missionen wird aus strukturellen Gründen aber auf die F23-2 verzichtet, da man diese sonst sehr massiv bauen müsste. Bei der Nutzlast sollten Doppelstarts leichter Satelliten in den GTO möglich sein.
| alt | neu | |||||||
| Masse ohne Nutzlast |
776,27 |
778,54 |
||||||
| LEO |
24,7 |
24,7 |
||||||
| GTO |
5,4 |
Baikonur |
9,2 |
Baikonur | ||||
| Fairing Maße | 16,371*5,1 | 16,371*5,1 | ||||||
| Fairing Masse | ? | ? | ||||||
| delta v LEO | ||||||||
| delta v GTO |
13471 |
|||||||
| voll | leer | Isp. | Schub | voll | leer | Isp. | Schub | |
| Booster |
572,40 |
42 |
3304 |
8320 |
572,40 |
42 |
3304 |
8320 |
| Stufe 1 |
143,1 |
10,5 |
3304 |
2080 |
143,1 |
10,5 |
3304 |
2080 |
| Stufe 2 |
39,8 |
3,7 |
3521 |
294 |
39,8 |
3,7 |
3521 |
294 |
| Stufe 3 |
15,25 |
0,65 |
3192 |
19,62 |
23,24 |
2,74 |
4542 |
98,1 |
| Stufe 4 |
5,72 |
1,72 |
3192 |
19,62 |
||||
Alles in allem ergibt sich eine gute bis sehr gute Nutzlaststeigerung. Nachteilig ist, dass sich die Anzahl der nötigen Stufenfamilien (URM, Block 1 und Breeze) um die F23 erhöht. Das dürfte sich aber nur bei der Angara 1.1 wirklich bemerkbar machen, denn nur hier wird die kleine Version der alten Oberstufe weiterhin eingesetzt. Auf der anderen Seite kann nun bei fast gleicher Nutzlast anstatt der A5 die A3 eingesetzt werden, was 2 URMs einspart.
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