A Союз-ФГ с ракетой Космический корабль "Союз ТМА " запущен с космодрома Байконур, Казахстан 18 сентября 2006 года. | |
Функция | Ракета-носитель |
---|---|
Производитель | ОКБ-1. Ракетно-космический центр "Прогресс" |
Страна происхождения | СССР. Россия |
Размер | |
Этапы | 3 |
Сопутствующие ракеты | |
Семейство | Р-7 |
История запусков | |
Статус | Активные |
Стартовые площадки | |
Первый полет | 28 ноября 1966 г. |
Значительная полезная нагрузка | Союз. Прогресс |
Союз (русский : Союз, что означает «союз», индекс ГРАУ 11A511 ) - семейство советских расходных материалов. стартовые комплексы разработки ОКБ-1 и производства ракетно-космического центра «Прогресс» i n Самара, Россия. С момента своего дебюта в 1966 году, совершив более 1700 полетов, "Союз" является наиболее часто используемой ракетой-носителем в мире.
В течение почти десяти лет между заключительным полетом космического корабля Программа Shuttle в 2011 году и первая пилотируемая миссия в 2020 году ракеты SpaceX Falcon 9, ракеты Союз были единственными ракетами-носителями, пригодными и одобренными для доставка космонавтов на Международную космическую станцию .
Корабли "Союз" используются в качестве пусковой установки для пилотируемого корабля Союз в рамках программы Союз, а также для запуска без экипажа "Прогресс" поставляет космические аппараты на Международную космическую станцию и для коммерческих запусков, продаваемых и эксплуатируемых Старсем и Arianespace. Все ракеты "Союз" используют топливо РП-1 и жидкий кислород (LOX), за исключением Союз-У2, в котором использовался Синтин <118.>, вариант РП-1, с LOX. Семейство «Союз» - это часть семейства Р-7.
Ракета-носитель «Союз» была представлена в 1966 году на базе ракеты-носителя Восток, которая, в свою очередь, была основана на межконтинентальных ракетах 8К74 или R-7a . баллистическая ракета. Изначально это была трехступенчатая ракета с разгонным блоком I. Все первые четыре тестовых запуска были неудачными, но в итоге все сработало. Позже был создан вариант «Молния» с добавлением четвертой ступени, что позволило ему выйти на высокоэллиптическую орбиту «Молния». Более поздним вариантом был Союз-У. Хотя точное обозначение модели и варианта держалось в секрете с запада, ракета-носитель "Союз" упоминалась либо Министерством обороны США как SL-4, либо как Шелдон для А-2 (разработанный Чарльз С. Шелдон, аналитик из Библиотеки Конгресса ). Обе системы для обозначения советских ракет перестали использоваться по мере появления более точной информации.
Производство ракет-носителей "Союз" достигло пика в 60 штук в год в начале 1980-х годов. Она стала самой используемой космической ракетой в мире, пролетев более 1700 раз, что намного больше, чем любая другая ракета. Несмотря на свой возраст и, возможно, благодаря своей простоте, это семейство ракет отличалось невысокой стоимостью и высокой надежностью.
В начале 1990-х годов планировалось создать модернизированный Союз с разгонным блоком Фрегат. Двигатель «Фрегат» разработан НПО «Лавочкин» на базе двигательного модуля его межпланетного зонда «Фобос». Несмотря на то, что в 1993 г. было одобрено Роскосмосом и Минобороны России и обозначено "Русь" как русификация и модернизация "Союза", а затем переименовано в "Союз-2", нехватка финансирования помешала реализации. плана. Создание Старсем в июле 1996 года обеспечило новое финансирование для создания менее амбициозного варианта - «Союз-Фрегат» или «Союз-У / Фрегат». Он состоял из слегка модифицированного "Союз-У ", совмещенного с разгонным блоком "Фрегат", грузоподъемностью до 1350 кг на геостационарную переходную орбиту. В апреле 1997 г. Старсем получил контракт от Европейского космического агентства (ЕКА) на запуск двух пар научных плазменных спутников Cluster II с использованием корабля "Союз-Фрегат". Перед представлением этой новой модели компания Starsem запустила 24 спутника группировки Globalstar за 6 запусков с перезапускаемым разгонным блоком Ikar в период с 22 сентября 1999 г. по 22 ноября 1999 г. После успешных испытаний полеты "Союз-Фрегата" 9 февраля 2000 г. и 20 марта 2000 г., спутники Cluster II были запущены 16 июля 2000 г. и 9 августа 2000 г. Еще один "Союз-Фрегат" запустил спутник Mars Express ЕКА. зонд с Байконура в июне 2003 года. Сейчас ракета-носитель "Союз-Фрегат" используется Starsem для коммерческих грузов.
В период с 1 февраля 2003 г. по 26 июля 2005 г., когда был выведен на мель флот США Space Shuttle, Союз был единственным средства передвижения на Международную космическую станцию и обратно. Это включало переброску припасов на космическом корабле "Прогресс" и смену экипажа. После вывода из строя флота космических челноков в 2011 году в рамках космической программы США не было никаких средств для вывода астронавтов на орбиту, а НАСА зависело от корабля «Союз» для отправки экипажа в космос. до 2020 года. НАСА возобновило полеты с экипажем из США в 2020 году в рамках программы Commercial Crew Development.
Длинная череда успешных запусков "Союза" была прервана 15 октября 2002 г., когда беспилотный Союз-У запустил спутник Фотон-М с Плесецк упал возле стартовой площадки и взорвался через 29 секунд после старта. Один человек из наземного экипажа погиб, восемь получили ранения.
Еще одна авария произошла 21 июня 2005 г. во время запуска Молния военного спутника связи с космодрома Плесецк, при котором использовались четыре сценический вариант ракеты Молния-М. Полет закончился через шесть минут после пуска из-за отказа двигателя третьей ступени или невыполнения приказа о разделении второй и третьей ступеней. Вторая и третья ступени ракеты, идентичные кораблю «Союз», и ее полезная нагрузка (спутник «Молния-3К») потерпели крушение в Уватском районе Тюмени (Сибирь ).
24 августа 2011 г. потерпел крушение беспилотный корабль «Союз-У», доставлявший груз на Международную космическую станцию. 23 декабря 2011 г. отказал космический корабль «Союз-2.1б», запускавший военный спутник связи Меридиан 5. 7-я минута запуска из-за аномалии на третьем этапе.
11 октября 2018 года полет Союз МС-10 к Международной космической станции не состоялся. выйти на орбиту после проблемы с главным ускорителем. Для отвода космического корабля «Союз» от неисправной ракеты использовалась система запуска . Два члена экипажа: Алексей Овчинин и Ник Гаага, проследовал по баллистической траектории и благополучно приземлился на расстояние более 400 км от космодрома Байконур.
Достопочтенная ракета-носитель «Союз» постепенно заменялась новой версией, названной Союз-2 или Союз / СТ, которая имеет новую цифровую систему наведения и сильно модифицированную третью. этап с новым двигателем. Первая модификация космического корабля "Союз-2" под названием Союз-2-1а, который оснащен цифровой системой наведения, но все еще приводится в движение старым двигателем третьей ступени, стартовал 4 ноября 2004 года с Плесецк в суборбитальном испытательном полете с последующим орбитальным полетом 23 октября 2006 г. с космодрома Байконур. Полностью модифицированная пусковая установка (версия Союз-2-1б ) впервые поднялась в воздух 27 декабря 2006 года со спутником CoRoT с космодрома Байконур.
19 января 2005 года. Европейское космическое агентство (ЕКА) и Роскосмос договорились о запуске ракет Союз / СТ с Гвианского космического центра. Экваториальная стартовая площадка позволяет "Союзу" доставлять от 2,7 до 4,9 тонны на солнечно-синхронную орбиту в зависимости от используемого двигателя третьей ступени. Строительство новой площадки началось в 2005 году и было завершено в апреле 2011 года. В башне использовалась вертикальная нагрузка, обычная для Французской Гвианы, в отличие от горизонтальной нагрузки, применяемой на космодроме Байконур. Смоделированный запуск был проведен в начале мая 2011 года. Первый оперативный запуск состоялся 21 октября 2011 года, когда были запущены первые два спутника глобальной системы позиционирования Галилео .
Корабль Союз-У и Союз-ФГ с 2014 года постепенно заменяются на Союз-2. Союз-У был списан в 2017 году, а Союз-ФГ доставил экипажей космонавтов на МКС до сентября 2019 года (заключительный полет Союз МС-15 25 сентября 2019 года).
Корабль Молния-М (1964-2010) также был производным от семейства «Союз».
Сборка ракеты осуществляется горизонтально в монтажно-испытательном корпусе. Собранная ракета транспортируется к месту старта в горизонтальном состоянии и затем поднимается. Это отличается от вертикальной сборки, например, Saturn V, и является одной из особенностей, которые удешевляют подготовку "Союза" к запуску. Сборка горизонтально расположенной ракеты относительно проста, поскольку все модули легко доступны. Для сборки ракеты в вертикальном положении потребовался бы ветрозащитный многоэтажный ангар, что не считалось финансово целесообразным во время разработки ракеты из-за неэффективной экономики Советского Союза.
Вся ракета подвешена в пусковой системе с помощью силовых механизмов на накладных ускорителях, где они прикреплены к центральному стержню. Последний опирается на носовые части накладных бустеров. Эта схема напоминает условия полета, когда накладные ускорители толкают центральный сердечник вперед. Концепция подвески ракеты была одной из новинок, представленных в Р-7 / Союз.
Поскольку стартовая площадка удалена, нижняя часть ракеты опускается. Фермы пусковой системы несут ветровые нагрузки. Устойчивость к сильному ветру - важная особенность стартовой системы, так как казахстанские степи, где находится космодром Байконур, известны штормами.
Двигатели запускаются пиротехническими ракетами с электрическим возбуждением, установленными на березовых мачтах. воспламеняется примерно за T-20 секунд, за несколько секунд до того, как компоненты топлива будут введены в камеру сгорания. Эта последовательность редко выходит из строя из-за ее простоты. Во время пуска опорные стрелы отслеживают движение ракеты. После поддержки стрелы головка выходит из специальной поддержки выемки в секциях носа strapons, опорные штанги и бандажи отключиться от ракетного планера, поворотные на осях опорных и освобождая путь для ракеты отрываться. При запуске ракета и стартовый комплекс образуют единую динамическую систему.
Когда двигатели страпоновых ускорителей останавливаются, ускорители падают, обеспечивая безударное разделение. Если небо чистое, наземные наблюдатели могут увидеть крест Королева, образованный падающими ускорителями.
Ракета-носитель «Союз» используется для различных российских беспилотных миссий, а также продается компанией Starsem для коммерческих запусков спутников. В настоящее время используются следующие типы обтекателей:
"Прогресс " - грузовой космический корабль для беспилотных полетов на МКС, а ранее на Мир. Космический корабль использует специальную платформу и обтекатель и может запускаться с кораблями «Союз-У», «Союз-ФГ» или «Союз-2».
Обтекатель типа А применяется при коммерческих запусках.
Обтекатель S-типа используется для коммерческих запусков компанией Starsem. Обтекатель имеет внешний диаметр 3,7 м и длину 7,7 м. Разгонный блок «Фрегат» заключен в обтекатель с полезной нагрузкой и адаптером / дозатором полезной нагрузки. Обтекатель типа S вместе с разгонным блоком «Фрегат» использовался для запуска следующих космических аппаратов: Galaxy 14, GIOVE A, Mars Express, AMOS-2., Venus Express, Cluster.
SL-type обтекатель используется для коммерческих запусков компанией Starsem. Обтекатель имеет внешний диаметр 3,7 м и длину 8,45 м. Разгонный блок «Фрегат» заключен в обтекатель с полезной нагрузкой и адаптером / дозатором полезной нагрузки. Обтекатель типа SL вместе с разгонным блоком «Фрегат» использовался для запуска следующих космических аппаратов: CoRoT.
Обтекатель типа ST используется для коммерческих запусков компанией Starsem. Его внешний диаметр составляет 4,1 м, а длина - 11,4 м. Его можно использовать только с кораблем «Союз-2», потому что более старая аналоговая система управления не может справиться с аэродинамической нестабильностью, вызванной таким большим обтекателем. Этот углепластиковый обтекатель основан на проверенной конфигурации, используемой для автомобилей Arianespace Ariane 4, его длина увеличена примерно на один дополнительный метр. Обтекатель разработан и изготавливается на ООО ЦСКБ-Прогресс в соответствии с требованиями заказчика (Старсем ). Это единственный тип обтекателя, предлагаемый Starsem / Arianespace для запусков с Куру.
Первая ступень ракет "Союз" состоит из четырех идентичных конических жидкостных ракет-носителей, прикрепленных к активной зоне второй ступени. Каждая ракета-носитель имеет один ракетный двигатель с четырьмя камерами сгорания, двумя камерами сгорания вернье и одним комплектом турбонасосов.
Статистика (каждый из 4 ускорителей)
Вторая ступень ракеты-носителя «Союз» представляет собой одиночную, обычно цилиндрическую ступень с одним двигателем в основании и активируется первым этап. Как и каждая из ракет первой ступени, она также имеет четыре камеры сгорания и один комплект турбонасосов, но четыре (вместо двух) камеры сгорания нониуса. Вторая ступень сужается к низу, чтобы четыре ракеты первой ступени могли более плотно прилегать друг к другу.
Используются два варианта верхних ступеней: Блок I и Улучшенный блок- I (используется в Союз-2-1б ).