vignette|Schéma des différentes versions du lanceur Angara.
Les lanceurs Angara (en , d'après une rivière de Sibérie) sont une famille de fusées russes du , qui prennent notamment la suite du lanceur lourd Proton dont le retrait est programmé à cause de son utilisation d'ergols très toxiques.
Toutes les configurations du nouveau lanceur sont construites autour d'un premier étage commun URM-1 (Universal Rocket Module) propulsé par un moteur RD-191 de de poussée, brûlant un mélange de kérosène et d'oxygène liquide. L'ajout de deux ou quatre URM accrochés à l'URM central et l'utilisation d'étages supérieurs plus ou moins puissants permettent d'obtenir une famille de lanceurs pouvant placer en orbite basse un engin spatial de selon la configuration retenue. Les lanceurs Angara sont lancés depuis un nouveau pas de tir construit sur la base de lancement de Plesetsk, en Russie. L'utilisation du nouveau lanceur doit permettre de réduire la dépendance de la Russie vis-à-vis du Kazakhstan sur le territoire duquel est situé le cosmodrome de Baïkonour d'où sont lancées un grand nombre de fusées.
Contexte : La dissolution de l'Union soviétique
La dissolution de l'Union soviétique, qui intervient le , aboutit à la formation de plusieurs états indépendants. Les répercussions sur le programme spatial soviétique, repris pour l'essentiel par la Russie, sont particulièrement graves. Une partie importante de l'industrie spatiale et des infrastructures spatiales se retrouvent à l'extérieur des frontières de la Russie, en particulier en Ukraine et au Kazakhstan : les lanceurs légers Cosmos-3M et Tsiklon (charge utile 3/4 tonnes) ainsi que le lanceur moyen Zenit-2 (de ) sont construits en Ukraine tandis que la principale base de lancement russe, Baïkonour, se trouve désormais sur le territoire du Kazakhstan. Peu après la dissolution de l'Union soviétique, le président Boris Eltsine réorganise le programme spatial en créant deux nouvelles organisations : l'Agence spatiale russe (RKA) est chargée de l'activité purement civile, à l'image de la NASA, tandis que les Forces spatiales de la fédération de Russie (VKS) ont la responsabilité du programme spatial militaire.
La situation de dépendance dans laquelle se situe désormais l'industrie spatiale russe est jugée inacceptable par les nouveaux responsables. Dès , le dirigeant du VKS appelle à la création de nouveaux lanceurs. Le de la même année, le gouvernement publie un décret qui lance un appel d'offres pour la réalisation de trois nouveaux lanceurs : le lanceur léger Neva, le lanceur intermédiaire Ienisseï et le lanceur lourd Angara. Plusieurs autres facteurs poussent à développer de nouveaux lanceurs. Pour ne pas dépendre des lanceurs légers ukrainiens, la Russie fait désormais appel aux Soyouz et Proton surpuissantes pour placer en orbite les satellites légers entraînant un surcoût important. Or le lanceur lourd russe Proton utilise des ergols polluants, ce qui suscite des tensions avec le Kazakhstan lorsque les étages du lanceur retombent sur le territoire kazakh ; ce pays a également des exigences financières jugées parfois excessives par le gouvernement russe.
Définition de l'architecture du lanceur vignette|Fusées Angara.
Sélection de la proposition de Krounitchev
Quatre constructeurs répondent à l'appel d'offres lancé le : RKK Energia, KB Saliout, TsSKB-Progress et GRTs Makeïev. Les experts militaires du VKS pré-sélectionnent les propositions de KB Saliout, constructeur du lanceur Proton, et de RKK Energia, constructeur de la fusée Energia chargée de placer en orbite la navette spatiale Bourane mais qui a été retirée du service après un unique vol réussi. Les candidats retenus doivent fournir une proposition détaillée d'ici fin 1994. Entre-temps, KB Saliout fusionne avec l'usine Khrounitchev pour former le GKNPZ Khrounitchev.
La proposition de RKK Energia, baptisée GK-6, réutilise en grande partie les composants développés pour le lanceur lourd Energia. Le premier étage est constitué de trois blocs en faisceau propulsés chacun par un moteur-fusée RD-180 tandis que le deuxième étage utilise un moteur-fusée RD-146. Les deux moteurs, qui doivent être développés par NPO Energomach, sont dérivés respectivement du RD-170 et du RD-120 de la fusée Energia et brûlent un mélange d'oxygène liquide et de kérosène.
Krounitchev propose de son côté une fusée, baptisée Angara-2, utilisant un premier étage propulsé par le moteur-fusée RD-170, tandis que le second étage, complètement nouveau, doit être propulsé par le RD-0120 également hérité d'Energia et brûlant un mélange d'hydrogène et d'oxygène liquide. La configuration, exotique, comprend des réservoirs suspendus accolés relativement haut sur le corps central pour semble-t-il pouvoir réutiliser les installations de lancement de la fusée Zenit.
Les deux projets sont évalués par les experts du VKS rattachés au centre de recherche TsNII-50. Les deux propositions sont jugées équivalentes sur le plan technique mais c'est le projet de Krounitchev qui est retenu en . Parmi les points forts cités figurent l'existence d'une chaîne de production de lanceur lourd (la Proton) et l'utilisation de moteurs-fusées déjà éprouvés. RKK Energia de son côté ne dispose pas d'une telle chaîne et doit développer de nouveaux moteurs : le RD-180 et les moteurs-verniers du second étage. Le lanceur de Krounitchev a une masse de 645 tonnes grâce au recours à l'hydrogène alors que celui d'Energia atteint 900 tonnes. Malgré le surcoût lié au recours à l'hydrogène, Krounitchev compte abaisser les coûts de lancement de 30 à 35% par rapport à une solution n'ayant pas recours à cet ergol.
Des critiques s'élèvent contre ce choix qu'ils attribuent au népotisme récurrent (la fille et le beau-frère du président Eltsine sont employés par Krounitchev) et aux relations tendues entre l'état-major d'Energia et les autorités militaires. La réalisation du programme, baptisé Angara, est lancée par un décret présidentiel passé en qui lui attribue une priorité nationale. RKK Energia n'est pas complètement écarté : le VKS a décidé de lui confier le développement du deuxième étage car l'entreprise détient une expertise forte sur la propulsion cryogénique.
Abandon de l'hydrogène
RKK Energia progresse rapidement dans la définition des caractéristiques du deuxième étage du lanceur mais l'étude détaillée met en évidence que l'architecture retenue, en particulier le recours à l'hydrogène liquide, ne répond pas aux objectifs de coût et de fiabilité spécifiés dans le cahier des charges défini par les responsables militaires. La masse à vide du second étage a été largement sous-estimée empêchant le lanceur de décoller ; le moteur RD-0120 doit donc être allumé durant le vol, ce qui impose sa modification en profondeur. L'envolée du coût de production de l'hydrogène liquide, du fait de l'effondrement de l'économie russe, a un impact direct sur la rentabilité des vols.
Compte tenu de ces problèmes, RKK Energia propose de revenir à sa proposition initiale. Mais Khrounitchev décide au contraire de revoir complètement l'architecture du lanceur en écartant complètement RKK Energia. Il propose désormais que le premier étage soit propulsé par un moteur-fusée RD-191 (qui n'existe alors que sur le papier) et qui est dérivé du RD-180 proposé au moment de l'appel d'offres par RKK Energia, qui entre-temps est entré en développement pour propulser le premier étage du lanceur américain Atlas V. Le recours à l'hydrogène au niveau de l'étage supérieur est abandonné. RKK Energia estime que les résultats de l'appel d'offres initial ne sont plus valides et écrit un courrier au président Eltsine demandant que l'appel d'offres soit relancé. Mais en ces temps de crise économique, Khrounitchev dispose de revenus réguliers (contrairement à son concurrent) grâce à la percée de son lanceur Proton sur le marché des lancements commerciaux, et la société bénéficie d'un soutien politique. Khrounitchev propose une famille de lanceurs modulaires ayant une capacité comprise entre 2 et 23 tonnes selon le nombre de modules URM-1 composant le premier étage (de 1 à 5 modules) : L'A1 (un seul URM-1) peut placer 2 tonnes en orbite basse, l'A3 14,6 tonnes et l'A5 24,5 tonnes. Le deuxième étage des lanceurs Angara réutilise finalement des composants existants, les Briz KM et M, tandis que la coiffe provient des lanceurs Rokot et Proton. Cette nouvelle architecture du lanceur Angara proposée par Khrounitchev, bien qu'elle impose de revoir complètement les spécifications, est approuvée conjointement le par les Forces spatiales russe et l'Agence spatiale russe.
Développement
Un projet ralenti par la crise économique
Bien que l'architecture ait été figée en 1997 et que le projet ait reçu une priorité nationale, le développement du lanceur avance très lentement. La grave crise de l'économie russe a tari les fonds disponibles et selon le constructeur Khrounitchev, le gouvernement ne verse entre 1994 et 2005 que 4% des sommes prévues pour le projet. Une maquette à l'échelle 1 de l'Angara A1 est présentée au salon du Bourget en . Un an plus tard les spécifications générales sont figées. Fin 2001, les parties prenantes annoncent que la construction d'un complexe de lancement pour le nouveau lanceur et situé sur le cosmodrome de Plesetsk doit débuter en 2002. À l'époque, le premier vol de l'Angara est prévu en 2003. Mais ce n'est finalement qu'en que le gouvernement russe sort le décret qui permet de débuter les travaux à Plesetsk. Entre-temps les militaires indiquent qu'ils n'ont pas l'usage de la version légère A1, et demandent que la priorité soit donnée à la version lourde A5, plus complexe à développer. En 2006, Khrounitchev prévoit un premier lancement en 2008 ; cette date atteinte, le lancement est repoussé vers 2011.
Mise en place de la chaîne de fabrication
La fabrication des premiers composants de l'Angara et l'assemblage final sont réalisés dans les établissements de Khrounitchev situés à Moscou. La chaîne de fabrication du premier étage URM-1 est confiée à la société PO Polyot dans la ville d'Omsk, qui construisait jusque là les lanceurs Cosmos-3M. La fabrication des deux premiers exemplaires du lanceur est officiellement lancée en . De son côté le motoriste NPO Energomach, qui a testé pour la première fois en 2001 sur un banc d'essai le moteur RD-191 devant propulser le premier étage du lanceur, a accumulé à cette date secondes de fonctionnement. Une version quasi-identique au moteur RD-0124, qui propulse le second étage, a déjà volé à quatre reprises sur une fusée Soyouz. Le premier étage complet URM est testé en sur le banc d'essai de Peresvet près de Moscou. Le premier étage du lanceur sud-coréen KLSV-1 dérivé de l'URM fonctionne parfaitement au cours du premier lancement en . En le second étage est en cours de préparation pour un tir sur banc d'essai.
Le premier étage du lanceur, sa coiffe et l'étage Briz KM sont construits dans les installations de PO Polyot situées à Omsk. Cette société, qui a fusionné avec Krounitchev en 2007, dispose d'installations industrielles obsolètes qui nécessitent d'importants investissements (3,35 milliards de roubles). Il est prévu que le constructeur y assemble en 2015 60 étages URM permettant la construction de 10 Angara 3.2 et 10 Angara 1.2.
Caractéristiques techniques vignette|Étage URM en cours de fabrication.
Le premier étage URM-1 vignette|Vue arrière de l'Angara A5 dont le premier étage est composé de 5 URM.