20年磨一“箭”，俄罗斯“安加拉”首次成功试飞

王霄（北京空间科技信息研究所）

“安加拉”火箭是苏联解体后由俄罗斯单独研制的首个商业发射用途的火箭，其命名也是源自于西伯利亚东南部的安加拉河。2014年7月9日，安加拉－1.2（Angara－1.2PP，PP代表首次发射）运载火箭在普列谢茨克发射场（Plesetsk Cosmodrome）成功发射升空。约4min后，火箭第一级分离，落入伯朝拉海域，随后第二级点火分离、整流罩脱离。发射21min后第二级火箭落入堪察加半岛上的指定区域，试射成功。此次试射中仅进行第一级火箭试验，其第二级火箭和载荷均为配重，火箭仅进行亚轨道飞行。安加拉－1.2的成功试验飞行为未来“安加拉”系列火箭启动运行铺平道路，“安加拉”火箭或将成为俄罗斯未来的主力运载火箭。

安加拉－1.2是“安加拉”系列火箭中最小、最轻的一款。原计划是由2个并联的通用火箭模块－1（URM－1）助推器和一个URM－2将其送入太空，但由于URM－2对于安加拉－1.2来说质量较大，最终采用一个URM－1助推器和一个URM－2第二级火箭的配重。根据俄罗斯2011年展出的模型，他们计划为安加拉－1.2研制一个更小型的上面级，但在本次发射中并未出现。

1 因技术原因3次延后

按照计划，安加拉－1.2首次试验飞行应于2014年6月25日进行。但在发射前1周，俄罗斯国防部长绍伊古宣布，鉴于5月发生的质子－M火箭事故，决定在“安加拉”火箭发射前增加一些额外检查，以确保火箭成功发射，发射时间延后至6月27日。27日，国际航天界万众瞩目，一切准备就绪，但火箭就在发射倒计时15s时骤然停止运行，火箭操控系统自动终止了发射程序。相关人员称，发射可能延后至6月28日。然而，6月30日，在发射台上伫立长达6天的安加拉－1.2开始被撤离。

俄罗斯联邦航天局（Roscosmos）内部消息称，在发射前1min19s时，火箭被检测出第一级氧气系统压力存在问题，随后火箭自动中止了发射程序。格鲁什科能源机械科研生产联合体（NPO Energomash）—通用火箭模块RD－191发动机制造商随后证实，用来抑制油罐和发动机液氧系统（LOX）压力波动的球形气瓶内气压骤降，液氧和排水管的一个阀门打开，直接导致了火箭第一级发动机未响应发射命令。格鲁什科在最终提交给俄罗斯联邦航天局的故障调查报告中写到，致使火箭中止发射的原因是“用来给氧化剂增压的球形气瓶气压突然下降”。

6月30日，由俄罗斯空天防御部队和航天领域专家组成的国家委员会正式做出决定，将原本拟于上周发射的安加拉－1.2从发射台上撤下来。按照国家委员会的决定，火箭被整体运往普列谢茨克发射场的一个装配和测试区，由专家对火箭零部件和组件进行故障检查。7月5日，在“安加拉”火箭综合系统试验飞行工作会上，国家委员会决定于7月9日再次发射安加拉－1.2。

2 “安加拉”的优势

“安加拉”火箭是由赫鲁尼切夫科研生产联合体（GKNPTs Khrunichev）研制，通过使用不同类型的模块，使“安加拉”火箭衍生出轻型（安加拉－1.1和1.2）、中型（安加拉－A3）和重型（安加拉－A5）3个级别，有效载荷运载能力为2～50t。其用途是将航天器送入低、中、高圆形及椭圆形轨道和飞向太阳系各行星的转移轨道。从20世纪90年代末开始研制到如今成功试飞，俄罗斯为研制“安加拉”火箭已花费1000多亿卢布（约合30多亿美元）。

俄罗斯花大力气，耗时长久来研制“安加拉”火箭有其深层原因。首先，苏联的主要航天发射中心设在哈萨克斯坦共和国境内的拜科努尔发射场（Baikonur Cosmodrome）。苏联解体后，俄罗斯只能租用拜科努尔发射场，每年至少要缴付1.15亿美元的基本租借费用。在“安加拉”火箭开发完成后，以后主要的发射作业将会移往远东新建造的东方发射场（Vostochny Cosmodrome），此发射场可发射的轨道倾角十分接近拜科努尔发射场的参数，且发射轨道多经过俄罗斯境内的无人区或是北太平洋、极区，即便火箭发射失败，也不会衍生索赔与清理问题。

第二，拜科努尔发射搭载剧毒燃料的“质子”火箭时还存在额外的环境污染风险。“质子”火箭如若发射失败，产生剧毒的偏二甲肼燃料将会对所在地造成污染，俄罗斯联邦航天局还要负担额外的清理费用。“安加拉”火箭改用比较环保的煤油（RP－1）作为发射燃料，对环境的负担较小，发射失败也只是烧毁，不会产生生物毒性。

除了它自身的优势以外，俄罗斯重视“安加拉”火箭的研制，还有一点就是希望通过推出新一代运载火箭，来改善航天发射领域受制于人的现象。俄罗斯希望通过“安加拉”火箭替代苏联解体前发展起来的“天顶”（Zenit）运载火箭，因为“天顶”火箭的主要设备由乌克兰生产，俄罗斯只提供一些重要组件。而“安加拉”火箭是俄罗斯首次依靠自身力量独立研发的火箭，出于战略安全考虑，其系统全部由俄罗斯境内的公司设计和制造。

“安加拉”火箭采用的是通用模块的概念，模块可随意增减，同系列的火箭燃料箱与发动机均可通用，使得火箭的制造材料能够通用，造价因此大大降低，因此，“安加拉”火箭具有更多的优越性。

安加拉－1.2运往发射场

3 结束语

“安加拉”火箭的首次成功试飞掀开了俄罗斯运载领域的新篇章，但其首次胜利的光环却因为研发过程中的曲折和发射时的延迟风波而淡化，这也侧面反映了俄罗斯现阶段航天工业存在的问题。单从规模上看，俄罗斯继承了苏联航天业90%的资产，实力雄厚。但俄罗斯近20多年经历了2次经济危机，导致很多航天项目推迟，其中就包括“安加拉”项目。“安加拉”是俄罗斯为在国际商业发射服务市场保持长久竞争力而研制的新一代运载火箭。但由于资金短缺，同时为稳固国际商业发射服务市场，俄罗斯不得不一而再、再而三地持续改进现役火箭。尽管俄罗斯在“运载火箭发展规划”中明确提出“质子”火箭要在2020年退役，但从目前来看，“质子”火箭至少要服役到2025年。新旧火箭能否平稳过渡，将是俄罗斯航天运载领域面临的严峻考验。