Rocket "Soyuz": opis, povijest, lansiranje i zanimljivosti

Soyuz je serija sovjetskih trostupanjskih lansirnih vozila koja su nekoliko desetljeća ostala najbolja vozila za lansiranje svemirskih letjelica različitih vrsta i namjena u Zemljinu orbitu. Uspješni razvoji na području raketne proizvodnje omogućili su nam stvaranje pokretačkog vozila s dobrim energetskim svojstvima i velikim potencijalom modernizacije.

opis

Soyuz je pojačalo srednje klase namijenjeno za lansiranje u nisku razinu Zemljina orbita svemirske letjelice tipa Progress i Soyuz, kao i istraživanja (Resource, Foton) i socioekonomske letjelice s automatskim upravljanjem. Trostupanjsko lansirno vozilo (LV) Soyuz temelji se na raketi R-7 i stoga pripada obitelji tih raketa s dodatkom 3. stupnja.

Razvijen je i proizveden u OKB-1 (sada TsSKB-Progress). Voditelji projekta bili su Korolev S.P. i Kozlov D. I. Rad serija lansirnih vozila započeo je 1963. godine, a po analogiji s modelom na kojem se temeljio novi prijevoznik, još uvijek se zovu "Sunrise". Od 1966. godine naziv "Union" službeno dolazi u uporabu. U sljedećih nekoliko desetljeća, sve do 2000-ih, raketa Soyuz bila je podvrgnuta nekoliko modifikacija.

Povijest stvaranja

Povijest stvaranja počela je mnogo prije prvog lansiranja. Početak je bila odluka Središnjeg komiteta CPSU o potrebi razvoja nove interkontinentalne balističke rakete koja može isporučiti termonuklearni naboj na znatnoj udaljenosti u tisućama kilometara. Nakon nekoliko godina razvoja, zadatak je završen. Interkontinentalna dvostupanjska raketa novog modela ICBM R-7A ušla je u službu s posebno stvorenom jedinicom raketnih snaga. Prvo lansiranje održano je 1959. U raznim verzijama, R-7 je u službi samo 10 godina, ali zahvaljujući velikom potencijalu modernizacije i uspješnom dizajnu, postao je temelj za cijelu obitelj svemirskih lansirnih vozila.

Već nakon prvog svemirskog leta s ljudskom posadom, kao dio dužeg programa leta, počelo je s razvojem nove rakete temeljene na R-7. Problem je bio u tome što sve rakete Sovjetskog Saveza u to vrijeme, uključujući Voskhod, nisu bile prikladne za rad u okviru koji je određen projektom. Osim povećanja trajanja leta, nova raketa trebala je uvesti hitni sustav spašavanja posade u slučaju izvanrednog događaja koji nije bio predviđen na ustanku.

Osnova za projektiranje nove rakete srednje klase obitelji R-7 su već pogonjeni nosači Voskhod i R-7A. Novi RN dobio je naziv "Union" i indeks 11A511. Ovo trostupanjsko pokretno vozilo korišteno je za lansiranje brodova Soyuz i Progress. Po prvi put je lansiranje rakete Sojuz provedeno 1966. godine.

karakteristike

Dužina raketnog bacača Sojuz ovisi o vrsti letjelice koja se isporučuje u svemir, ali ne prelazi 50,67 m. Poprečni presjek je 10,3 m, a poprečne dimenzije su razmak između krajeva kormila. Ukupna masa pokretnog vozila Sojuz u opterećenom stanju (start) je 308 tona, maksimalna težina goriva je 274 tona, maksimalna tzv. Suha ukupna težina vozila Soyuz je 34 tone i također ovisi o vrsti letjelice koja se lansira u orbitu. Uređaj. Ukupni potisak koji je razvio PH: 413 tone sile na razini mora i više od 500 tona sile u vakuumu. Raket Soyuz 11A511 sposoban je staviti 7 tona tereta u orbitu Zemlje, dok je vrijeme leta letjelica oko 9 minuta.

Značajke dizajna 11A511

Raketa Soyuz 11A511 sastoji se od tri stupnja s akceleratorima na prvim “B”, “C”, “G” i “D”, dva bloka “A” i “I” (druga i treća faza), glava glave, adapter koristan posade brodskih i hitnih sustava za spašavanje (SAS). U dizajnu su korišteni nadograđeni motori dvostupanjske rakete MBR R-7A i trostupanjsko pokretno vozilo "Voskhod". U početku je provedena modernizacija jedinice treće faze, što je omogućilo poboljšanje energetskih pokazatelja LV-a, a kasnije su razvijene i druge faze. Njihov izgled nije se promijenio, ali su sadržaj i mogućnosti postali novi:

• Na bloku "A" instaliran je novi telemetrijski sustav.
• Mreža za upravljanje kabelom zamijenjena je upaljačem.
• Nagib orbite broda u odnosu na ekvatorijsku ravninu smanjuje se za više od 10 ^o .
• Smanjena je dužina i težina jedinice kabelske mreže "And".
• Zamijenjeni su motori bloka "A".
• Ojačana snaga nekih elemenata prve faze.

Općenito, vanjska raketa Soyuz razlikuje se od dosadašnjih vozila za lansiranje - prije svega, s glave glave s četiri stabilizatora i koničnim oblikom jedinica prve faze, kao i prisutnosti alarmnog sustava na vrhu.

Koraci RN "Union"

Dvije etape lansirnog vozila slične su lansirnom vozilu Vostok, ali s nekoliko poboljšanja. Prva faza rakete sastoji se od 4 bočna konusna bloka akceleratora. Na svaki akcelerator ugrađeni su autonomni motori. Odvajanje akceleratorskih jedinica tijekom lansiranja događa se oko 118 sekundi leta rakete. Masa bočne jedinice bez goriva nije veća od 3,75 tona, težina goriva je 155-160 tona.

Druga faza uključuje središnju jedinicu "A" s gorivom i korisnim teretom. Masa bez goriva nije veća od 6 tona, gorivo je 90-95 tona, druga faza je odvojena od lansirnog vozila za oko 278 sekundi leta.

Treći, modificirani stupanj je nadograđeni blok „I“ Voskoda 11A57 ukupne duljine 6,7 m i promjera 2,66 m. Opremljen 4-komornim raketnim motorom s jednim pogonskim motorom s jednim turbopumpom. Ukupna težina 25 tona

Rocket "Soyuz" - sustavi goriva i propulzije

Gorivo za motore svih stupnjeva bilo je identično - kerozin T-1. Kao oksidacijsko sredstvo korišten je tekući kisik. To je vrlo eksplozivna tvar, ali nije otrovna. Za rad pomoćnih sustava korištena je mala količina tekućeg dušika i vodikovog peroksida.

Za prvu fazu, četiri 4-komorna raketna motora s tekućim gorivom (tekućina raketni motori) RD-107 8D728. Svaki motor rakete "Soyuz" prvog stupnja imao je 4 glavna fiksna komora za izgaranje i 2 upravljačke šipke na zglobnim ovjesima. Bruto težina motora bila je 1300 kg.

Kontrola druge faze rakete Soyuz je motor LRE RD-108 koji se sastoji od 4 fiksne i 4 okretne kamere s odstupanjem od 350, koji su bili izvršni organi raketne kontrole i korišteni za kontrolu položaja rakete u prostoru. To je motor otvorenog ciklusa s tlačnim sustavom i sustavima za proizvodnju plina težine 1195 kg.

Za treću fazu - visoko pouzdana LRE RD-0110 11D55. To je motor otvorenog ciklusa s turbopunjačem, stvoren u OKB-154 pod zapovjedništvom S. A. Kosberg je također imao 4 glavne i 4 rotacijske komore za izgaranje. Ograničeno vrijeme kontinuiranog rada je 250 sekundi.

Sustav spašavanja u nuždi

Prilikom razvoja pokretačkog vozila Soyuz, jedan od ključnih zadataka dizajnera bio je stvoriti sustav za spašavanje posade u slučaju nužde. Kao rezultat toga, razvijen je i implementiran sustav hitne spašavanja (SAS), koji je aktiviran prije lansiranja rakete i, ako je potrebno, predviđen za spašavanje posade na početku ili na bilo kojem dijelu leta.

Sustav predviđa uklanjanje iz rakete glavne jedinice s posadom na sigurno mjesto zajedno s uređajem za spuštanje i spuštanje i instrument-agregat. U tu svrhu, raketni raketni motori postavljeni su na glavu, radeći na krutom gorivu u kombinaciji s četiri mala kontrolna motora. Na samom vrhu glave bio je mali motor, čiji je zadatak bio da nakon rada sustava za razdvajanje pogoni cijeli modul na stranu. Takav je sustav postao tipičan za sve "sindikate".

izmjene

PH 11A511 je nakon toga imao 3 modifikacije:

• "Sojuz-L" - namijenjen je lansiranju lunarnog kompleksa H1-LZ. Vanjska razlika ovog lansirnog vozila je neobičan oblik glave. Bilo je 3 lansiranja ovog lansirnog vozila s letjelicama serije "Cosmos" 379, 398 i 434.
• Soyuz-M je razvoj Kuibishevskog ogranka TsKBEM-a za lansiranje izviđačkih vozila serije Zenit (4M, 4MT, Orion) i Sojuz 7K-VI vojnih istraživačkih brodova u Zemljinu orbitu. Osam lansiranja ove modifikacije napravljeno je iz kozmodroma Plesetsk.
• Soyuz-U je najnovija modifikacija bazirana na PH 11A511. Prilikom razvoja ovog nosača, u obzir su uzeli i razvoj koji se već koristio u modifikacijama Soyuz-L i Soyuz-M. Ovaj raketni nosač dizajniran je 70-ih godina prošlog stoljeća i prvenstveno je bio namijenjen lansiranju posade s posadom i bez posade. Uz pomoć ove rakete u svemir su lansirane mnoge domaće i strane letjelice takvih serija kao što su Cosmos, Foton, Resource-F i Bion. Glavna razlika između Soyuz-U je poboljšana energetska svojstva daljinskog upravljača stupnjeva 1 i 2. Ova varijacija lansirnog vozila smatrana je jednom od najuspješnijih, a dugo vremena bila je najpopularnija. Pokretanje je provedeno 771 puta.

Nadogradnjom Soyuz-U-a u TsSKB-Progressu stvoren je raketni nosač Soyuz-2, koji je bio poznat po svojoj povećanoj nosivosti i mogao je staviti 9.200 kg tereta u orbitu Zemlje. Potom je na bazi Soyuz-2 napravljena cijela obitelj lansirnih vozila Sojuz-ST, koja su se razlikovala po modificiranom kontrolnom sustavu. Najnovija modifikacija raketnog lansera Soyuz-U je raketa Sojuz-FG iz 2001. godine.

započinje

Lansirno vozilo Sojuz započelo je uspješno lansiranje umjetnih satelita u svemir 1966. godine. U početku, to su bili uređaji svemirskih letjelica, a kasnije pilotirane letjelice. Tijekom prvih 10 godina rada lansirnog vozila 11A511 provedeno je 32 lansiranja s kozmodroma Baikonur, 30 je uspješno izvedeno.

Nakon toga, rađeno je nekoliko modifikacija na bazi raketnog bacača Soyuz za obavljanje različitih zadataka, uglavnom za lansiranje domaćih i stranih letjelica za različite svrhe. Za lansiranje startnog vozila Sojuz stvoreno je 7 podmetača za lansiranje:

• Baikonur - 2 mjesta.
• Plesetsk - 3.
• Svemirski centar Gvajana (Francuska Gvajana) - 1.
• Kozmodrom "Vostochny" - 1.

Ukupan broj lansiranja "Sojuza" bio je 1020. Krajem 2016. godine dovršeno je ukupno 44 lansiranja Soyuz 2.1a i Soyuz 2.1b LV.

Činjenice i incidenti

Jedna od misija Sojuza 11A511 bila je mogućnost lansiranja posade s posadom u Mjesečevu orbitu. U tu svrhu planirano je da se na okolnoj orbiti stvori čitav kompleks brodova s ​​posadom, tankerima i gornjim stupnjem. Svi elementi su stavljeni u orbitu uz pomoć Sojuza.

Bilo je samo dva incidenta na lansirnom vozilu Soyuz. U prosincu 1966., za vrijeme pripreme za pripremu, pyrozapal nije radio, a automatizacija je otkazala lansiranje. Osoblje je započelo s postupkom ispuštanja goriva, ali je nakon 27 minuta radila SAS, koja je ostala aktivna cijelo vrijeme. Uzrok operacije bila je rotacija Zemlje, zbog čega su senzori registrirali kutno odstupanje položaja broda i aktivirali alarmni sustav. Kao rezultat toga, nakon što je dio glave bio odspojen od cjevovoda, rashladna tekućina se prosula i zapalila, nakon čega je uslijedio niz eksplozija. Jedna osoba je ubijena od gušenja, a dvoje je poginulo od ozljeda, a oprema je oštećena.

Godine 1975., kada je brod izbačen u orbitu na nadmorskoj visini od 150 km, neuspjeh automatizacije uzrokovao je odvajanje broda od pokretnog vozila. Vozilo s posadom se spustilo na planinu Altai i spustilo se. Astronaute su spašavali padobrani, koje nisu pucali, uhvaćeni na stablu. Nitko od posade nije ozlijeđen.

Soyuz raketa sada

Razvijeno je ukupno 10 modifikacija pokretnog vozila Sojuz. Danas se uz pomoć prijevoznika Soyuz-U lansiraju teretni brodovi. Krajem 2016. godine lansiran je aparat Progress MS-04 s pokretnim vozilom Sojuz-U. Najveću pozornost moderne domaće zrakoplovne industrije posvećuje razvoju raketnog bacača Soyuz-2.1a. Rad na modernizaciji ove raketne rakete započeo je 1990-ih. Razvijeni su i instalirani novi motori, uveden je novi telemetrijski sustav, automatiziran je proces testiranja i pripreme za pokretanje. Kao rezultat toga, poboljšane su opće karakteristike uređaja i točnost lansiranja u orbitu.