Soyuz (rocket family)
![]() | |
Функция | Пусковой автомобиль |
---|---|
Производитель | ООН 1 Прогресс ракетный космический центр |
Страна происхождения | СССР Россия |
Размер | |
Стадии | 3 |
Связанные ракеты | |
Семья | R-7 |
История запуска | |
Статус | Активный |
Сайты запуска | |
Первый полет | 28 ноября 1966 года |
Тип пассажиров/груз | Soyuz Прогресс |
Союз ( российский : coюз , что означает «Союз», Grau Index 11a511 )-это семейство расходованных российских и советских ракет-перевозчиков, разработанных OKB-1 и изготовленным в рамках Progress Rocket Space Center в Самаре , Россия. Союз - это ракета с наибольшим количеством запусков в истории космического полета.
В течение почти десятилетия, между последним полетом программы космического шаттла в 2011 году и первой экипажей 2020 года SpaceX Falcon 9 миссии Rocket , Rockets Soyuz были единственными пусковыми автомобилями, способными для перевозки астронавтов на международную космическую станцию .
Транспортные средства Soyuz используются в качестве пусковой установки для космического корабля Soyuz в рамках программы Soyuz , а также для запуска космического корабля безумного прогресса на международную космическую станцию и для коммерческих запусков, продаваемых и эксплуатируемыми Starsem и Arianespace . Все ракеты из союза используют топливо RP-1 и жидкого кислорода (LOX), за исключением Soyuz-U2 , который использовал Syntin , вариант RP-1 с Lox. Семья Союз является подмножеством семейства R-7 .
История
[ редактировать ]
Разработка
[ редактировать ]В 1966 году была введена запуска Soyuz, вытекающая из пусковой установки Vostok 8K74 или R-7A , которая, в свою очередь, была основана на межконтинентальной баллистической ракету . Первоначально это была трехступенчатая ракета с верхней ступенькой блока I. Первые четыре тестовых запуска были неудачами, но в конечном итоге это сработало. [ 1 ] Позже вариант Molniya был получен путем добавления четвертой стадии, что позволило ему достичь высокоэллиптической орбиты Molniya . Более поздним вариантом был Soyuz-U . [ 2 ] В то время как точная модель и обозначения варианта были в секрете с Запада, запуска Soyuz была названа либо Министерством обороны Соединенных Штатов , либо обозначением A-2 в Шелдоне (разработано Чарльзом С. Шелдоном, Аналитик из Библиотеки Конгресса ). Обе системы для именования советских ракет перестали использоваться, когда стала доступна более точная информация. [ 3 ]
В начале 1980 -х годов производство запуска соуз достигло пика 60 в год. Он стал самой используемой в мире космической пусковой установкой, летающей более 1700 раз, гораздо больше, чем любая другая ракета. Несмотря на свой возраст и, возможно, благодаря своей простоте, эта ракетная семья была известна своей низкой стоимостью и высокой надежностью. [ 4 ]
Soyuz / Fregat
[ редактировать ]
В начале 1990 -х годов были составлены планы на переработанный союз с верхней стадией Fregat . Двигатель Fregat был разработан NPO Lavochkin из модуля двигателя своих межпланетных зондов Phobos . Несмотря на то, что он одобрен Роскососом и Российским министерством обороны в 1993 году и обозначено «Рус» как русес и модернизация союза, а затем переименован в Союз-2, нехватка финансирования предотвратила реализацию плана. Создание Starsem в июле 1996 года обеспечило новое финансирование для создания менее амбициозного варианта, Soyuz-Fregat или Soyuz-U/Fregat. Это состояло из слегка модифицированного союза-у , в сочетании с верхней стадией Фрегата с емкостью до 1350 кг до орбиты с геостационарной передачей . В апреле 1997 года Starsem получил контракт от Европейского космического агентства (ESA) с целью запуска двух пар спутников Plasma Science Cluster II с использованием Soyuz-Fregat. Перед введением этой новой модели Starsем запустил 24 спутника GlobalStar Constellation в 6 запусках с перезапущенным Верхняя этап Ikar , с 22 сентября 1999 года по 22 ноября 1999 года. После успешных испытательных рейсов Soyuz-Fregat 9 февраля 2000 года по 20 марта 2000 года спутники Cluster II были запущены 16 июля 2000 года и 9 августа 2000 года. Другой союз-фрайт запущен Зонд ESA Mars Express от Baikonur в июне 2003 года. Теперь Starseme используется Soyuz-Fregat Launcher используется для коммерческих полезных нагрузок.
Экипаж ISS Transport
[ редактировать ]В период с 1 февраля 2003 года по 26 июля 2005 года с заземлением флота космического челнока Соединенных Штатов Союз был единственным средством транспортировки на международную космическую станцию и обратно. Это включало в себя передачу материалов через космический корабль Progress и смену экипажа. После ухода на пенсию флота космического челнока в 2011 году космическая программа Соединенных Штатов была без каких -либо средств, чтобы взять астронавтов на орбиту, и НАСА зависело от Союза, чтобы отправить экипаж в космос до 2020 года. [ 5 ] НАСА возобновило рейсы экипажа из Соединенных Штатов в 2020 году в рамках программы развития коммерческой экипажа .
Недавние инциденты
[ редактировать ]Длинная цепочка успешных запусков Soyuz была сломана 15 октября 2002 года, когда от Unceled Soyuz-U запуск Soyuz-U Satellite из Plesetsk упал возле стартовой площадки и взорвался через 29 секунд после снятия. Один человек из наземной команды был убит, а восемь получили ранения.
Еще одна неудача произошла 21 июня 2005 года, во время Molniya запуска спутника военных коммуникаций с места запуска Plesetsk, в которой использовалась четырехэтапная версия ракеты под названием Molniya-M . Полет закончился через шесть минут после запуска из -за сбоя двигателя третьего этапа или невыполненного порядка, чтобы разделить второй и третий этапы. Вторые и третьи этапы ракеты, которые идентичны Союз, и ее полезная нагрузка (спутник Molniya-3K) потерпели крушение в Уватсском регионе Тюмен ( Сибири ). [ Цитация необходима ]
24 августа 2011 года разбился безумный союз-у, перевозящий груз на международную космическую станцию, не достигнув орбиты. Soyuz-2.1b, запустившемсь на третьем этапе спутника Meridian 5 военных коммуникаций. 23 декабря 2011 года на 7-й минуте запуска потерпел неудачу в [ 6 ]
11 октября 2018 года миссия Soyuz MS-10 на международную космическую станцию не смогла достичь орбиты после проблемы с основным усилителем. Система побега запуска использовалась для выталкивания космического корабля Союз вдали от неисправной ракеты. Два экипажа, Алекси Овчинин и Ник Хаг , последовали за баллистической траекторией и благополучно приземлились более чем на 400 км вниз от космодрома Байконура .
Soyuz-2 и гваба
[ редактировать ]
Почиженная запуска Soyuz была постепенно заменена новой версией, названной Soyuz-2 или Soyuz/ST , которая имеет новую цифровую систему руководства и сильно измененную третью стадию с новым двигателем. Первая версия разработки Soyuz-2 под названием Soyuz-2-1A , которая оснащена цифровой системой руководства, но все еще продвигается старым двигателем третьего этапа, начался 4 ноября 2004 года из Plesetsk на суборбитальном испытательном полете, за которым следует полет. Орбитальный рейс 23 октября 2006 года из Байконура. Полностью модифицированная пусковая установка (версия Soyuz-2-1b ) пролетела первым 27 декабря 2006 года с спутником Corot от космодрома Baikonur .
19 января 2005 года Европейское космическое агентство (ESA) и Roscosmos согласились запустить Soyuz/St Rockets из Космического центра Guiana . [ 7 ] Участок экваториального запуска позволяет Soyuz доставлять от 2,7 до 4,9 тонн на солнечную синхронную орбиту , в зависимости от используемого двигателя третьей стадии. [ 8 ] Строительство новой подушки началось в 2005 году и было завершено в апреле 2011 года. На прокладке использовалась вертикальная нагрузка, обычная на французской Гвиане , в отличие от горизонтальной нагрузки, используемой в космодроме Байконура . [ 9 ] Моделируемый запуск был проведен в начале мая 2011 года. [ 10 ] Первый операционный запуск произошел 21 октября 2011 года, в котором были первые два спутника в Glileo Global System .
Ракеты Soyuz -U и Soyuz-FG были постепенно заменены Soyuz-2 с 2014 по 2019 год. Soyuz-U был вышел на пенсию в 2017 году, [ 11 ] В то время как Soyuz-FG перевозил экипажи астронавтов на МКС до сентября 2019 года (окончательный рейс, Soyuz MS-15 , 25 сентября 2019 года).
-
Soyuz-2.1b (2018)
-
From left: Soyuz-2.1v, Soyuz-2.1a, Soyuz-2.1b and Soyuz-5 )
Варианты
[ редактировать ]
- Soyuz 11A511 (1966–1975)
- Soyuz-L 11A511L (1970–1971)
- Soyuz-M 11A511M (1971–1976)
- Soyuz-U 11A511U (1973–2017)
- Soyuz-U2 11A511U2 or 11A511K (1982–1995)
- Soyuz-FG 11A511U-FG (2001-2019)
- Soyuz-2 14A14 (2006–present)
Molniya -M (1964–2010) также была получена из семьи Союз.
Сборка
[ редактировать ]
Ракета собирается горизонтально в здании сборки и испытаний. Собранная ракета транспортируется на место запуска в его горизонтальном состоянии, а затем поднимается. Это отличается от вертикальной сборки, например, Saturn V и является одной из функций, которая делает Soyuz дешевле для подготовки к запуску. Сборка горизонтально расположенной ракета относительно проста, так как все модули легко доступны. Сборка ракеты в вертикальном положении потребовало бы ветрозащитного высотного ангара, который не считался финансово осуществимым в то время, когда была разработана ракета из-за неудачной экономики Советского Союза .
Prelaunch
[ редактировать ]
Вся ракета приостановлена в системе запуска с помощью нагрузочных механизмов на бустерах на ремешках, где они прикреплены к центральному сердечнику. Последний опирается на носовые участки бустеров на ремешках. Эта схема напоминает условия полета, когда бустеры на ремешках выдвигают центральное ядро вперед. Концепция приостановки ракеты была одной из новинок, представленных с R-7/Soyuz.
С тех пор, как стартовая площадка была устранена, нижняя часть ракеты снижается. Фермы системы запуска несут ветровые нагрузки. Сопротивление High Wind является важной особенностью системы запуска, поскольку казахстанские степи , где расположена место запуска Baikonur, известны ветровыми штормами .
Запуск
[ редактировать ]
Двигатели воспламеняются электрически инициированными пиротехническими вспышками, установленными на березовых столбах, которые воспламеняются примерно через 20 секунд, за несколько секунд до того, как компоненты топлива введены в камеру сгорания. [ 12 ] Эта последовательность редко терпит неудачу из -за своей простоты. [ 13 ] Во время запуска вспомогательные бумы отслеживают движение ракеты. После того, как головки поддержки появляются из -за специального перерыва поддержки в носовых участках Strapons, опорные бумы и фермы отключаются от ракетного планера, поворачиваясь на осях опор и освобождая путь для ракета. Во время запуска ракета и стартовая установка образуют одну динамическую систему. [ нужно разъяснения ]
Когда двигатели с ремешками останавливаются, бустеры отступают, обеспечивая невстребительное разделение. Если небо ясное, наземные наблюдатели могут увидеть крест Королев, образованный падающими бустерами.
Обтекатели, используемые для безразличных миссий
[ редактировать ]Soyuz Стартовый носитель используется для различных российских безумных миссий, а также продается Starsem для коммерческих спутниковых запусков. В настоящее время используются следующие типы обтекания:
Прогресс - это грузовой космический корабль для невозможных миссий в МКС и ранее для Мир . Космический корабль использует специальную платформу и обтекатель и может быть запущен с помощью Soyuz-U, Soyuz-FG или Soyuz-2.
Обтекание A-типа используется для коммерческих запусков.
Обтекание S-типа используется для коммерческих запусков Starsem. Обтекание имеет внешний диаметр 3,7 м и длиной 7,7 м. Верхняя ступень Фрегата инкапсулируется в обстановке с полезной нагрузкой и адаптером/дозатором полезной нагрузки. [ 14 ] Обтекание S-типа наряду с верхней ступенью Fregat использовалась для запуска следующего космического корабля: Galaxy 14 , Giove A , Mars Express , Amos-2 , Venus Express , Cluster . [ 15 ]
Обтекание SL-типа используется для коммерческих запусков Starsem. Обтекание имеет внешний диаметр 3,7 м и длиной 8,45 м. Верхняя ступень Фрегата инкапсулируется в обстановке с полезной нагрузкой и адаптером/дозатором полезной нагрузки. [ 16 ] Обтекание SL-типа вместе с верхней ступени Fregat использовалась для запуска следующего космического корабля: Corot .
Обтекание ST-Type используется для коммерческих запусков Starsem. Его внешний диаметр составляет 4,1 м, а его длина составляет 11,4 м. Его можно использовать только с Soyuz-2, потому что более старая система аналогового управления не может справиться с аэродинамической нестабильностью, введенной в результате общеизвезения. Этот углеродный обтекатель основан на проверенной конфигурации, используемой для транспортных средств Arianespace's Ariane 4 , причем его длины увеличилась примерно на один дополнительный метр. [ 17 ] Обтекание было разработано и производится TSSKB-Progress в соответствии с требованиями клиента ( Starsем ). Это единственный тип обтекателя, предлагаемый Starsem/Arianespace для запусков из Kourou. [ 18 ] Прогресс M-UM -единственный космический корабль прогресса, который был запущен во время заключения в обстановку ST.
Стадии
[ редактировать ]
Первая стадия
[ редактировать ]
Первая стадия ракетов Союз состоит из четырех идентичных конических жидких ракет, привязанных к ядру второй стадии. Каждый усилитель имеет один ракетный двигатель с четырьмя камерами сгорания, двумя камерами сгорания Вернье и одним набором турбозсков.
Статистика (каждый из 4 бустеров)
- Валовая масса: 44,5 тонны (98 100 фунтов)
- Пропеллент: 39,2 тонны (86 400 фунтов)
- Сухая масса: 3784 кг (8 342 фунта)
- Диаметр: 2,68 метра (8 футов 10 дюймов)
- Длина: 19,6 метра (64 фута 4 дюйма)
- Время сжигания: 118 секунд
- Двигатели:
- Soyuz and Soyuz-U models
- RD-107
- Тяга 813 кН (183 клб F ) при Liftoff
- Тяга 991 кН (223 клб F ) в вакууме
- Специфический импульс 245 секунд (2,40 км/с) при Liftoff
- Специфический импульс 310 секунд (3,0 км/с) в вакууме
- Давление в камере 5,85 МПа (848 фунтов на квадратный дюйм)
- RD-107
- Soyuz-ST models
- RD-107A (14D22)
- Тяга 838 кН (188 клб F ) при Liftoff
- Тяга 1021 кН (230 клб F ) в вакууме
- Специфический импульс 245 секунд (2,40 км/с) при подъеме (по оценкам)
- Специфический импульс 310 секунд (3,0 км/с) в вакууме (по оценкам)
- Давление в камере 5,85 МПа (848 фунтов на квадратный дюйм)
- RD-107A (14D22)
- Soyuz-FG
- Soyuz and Soyuz-U models
Второй этап
[ редактировать ]Второй этап бустера Союз представляет собой единую, обычно цилиндрическую стадию с одним двигателем в основании и активируется первой стадией. Как и каждая из первых ракет, в нем также есть четыре камеры сгорания и один набор турбозенок, но четыре (вместо двух) камеров сжигания Вернье . Второй этап сужается к дну, чтобы четыре ракеты первой стадии были более близко вместе.
- Валовая масса: 105,4 тонны (232 400 фунтов)
- Пропеллент: 95,4 тонны (210 000 фунтов) [ нужно разъяснения ]
- Пропеллент (Soyuz-U2 с пропеллентом синтина ): 96,4 тонны (212 000 фунтов) [ нужно разъяснения ]
- Сухая масса: 6875 кг (15 157 фунтов)
- Длина: 28 метров (91 фута 10 дюймов)
- Диаметр: 2,95 метра (9 футов 8 дюймов)
- Время сжигания: 290 секунд
- Двигатели:
- Soyuz and Soyuz-U models
- RD-108
- Тяга 779 кН (175 клб F ) при Liftoff
- Тяга 997 кН (224 клб F ) в вакууме
- Специфический импульс 264 секунды (2,59 км/с) при Liftoff
- Специфический импульс 311 секунд (3,05 км/с) в вакууме
- Давление камеры 5,1 МПа (740 фунтов на квадратный дюйм)
- RD-108
- Soyuz-U2 model with Syntin fuel
- RD-108
- Тяга 811 кН (182 клб F ) при Liftoff
- Тяга 1009 кН (227 клб F ) в вакууме
- Специфический импульс 264 секунды (2,59 км/с) при Liftoff
- Специфический импульс 311 секунд (3,05 км/с) в вакууме
- Давление камеры 5,1 МПа (740 фунтов на квадратный дюйм)
- RD-108
- Soyuz-ST models
- Rd-118 (11d512)
- Тяга 792 кН (178 клб F ) при Liftoff
- Тяга 990 кН (222 клб F ) в вакууме
- Конкретный импульс 264 секунды (2,59 км/с) при Liftoff (EST)
- Специфический импульс 311 секунд (3,05 км/с) в вакууме (EST)
- Давление в камере 5,85 МПа (848 фунтов на квадратный дюйм)
- Rd-118 (11d512)
- Soyuz and Soyuz-U models
Третий этап
[ редактировать ]
Используются два варианта верхних этапа, блок I и улучшенный блок-I (используется в Soyuz-2-1b ).
- Валовая масса: 25,2 тонны (55 600 фунтов)
- Пропеллент: 21,4-22,9 тонны (47,200-50 500 фунтов) [ нужно разъяснения ]
- Сухая масса: 2 355 кг (5192 фунтов)
- Длина: 6,7 м (22 фута)
- Диаметр: 2,66 метра (8 футов 9 дюймов)
- Время сжигания: 240 секунд
- Двигатель:
Смотрите также
[ редактировать ]- Сравнение семейных пусковых пусковых семейств
- Список запусков R-7 , включая запуски семейства Rocket Soyuz
- Дельта (ракетная семья)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Великий советский заговор космонавта - заговор Союз - график
- ^ « Союз» - сериал -выпускные машины » . Самара космический центр. Архивировано из оригинала 7 февраля 2012 года . Получено 29 марта 2013 года .
{{cite web}}
: Cs1 maint: непредвзятый URL ( ссылка ) - ^ Lardier, христианин; Бранский, Стефан (12 марта 2013 г.). Soyuz Launch Aphicle: две жизни инженерного триумфа . Springer Science & Business Media. С. 233–. ISBN 978-1-4614-5459-5 .
- ^ «Soyuz Launch Aphicle: самое надежное средство космического путешествия» . Европейское космическое агентство . 29 марта 2013 года.
- ^ Кларк, Стивен (27 мая 2014 г.). «Последняя закупка сидений в Союз в Союз может быть последней» . Космический полет сейчас . Получено 29 мая 2014 года .
- ^ Амос, Джонатан (23 декабря 2011 г.). «Еще один запуск ракета Soyuz не удается» . BBC News . Получено 29 марта 2013 года .
- ^ «Беспокойные связи между ЕКА и Россией» . Европейское космическое агентство. 19 января 2005 г. Получено 29 марта 2013 года .
- ^ «Союз в европейском космическомпор» (PDF) . Европейское космическое агентство. Ноябрь 2007 г. Получено 29 марта 2013 года .
- ^ «Сайт запуска Soyuz готов к первым рейсам» . Европейское космическое агентство. 1 апреля 2011 года . Получено 29 марта 2013 года .
- ^ «Первый Союз почти готов к запуску из французской Гвианы» . Европейское космическое агентство. 4 мая 2011 года . Получено 29 марта 2013 года .
- ^ Гебхардт, Крис (21 февраля 2017 г.). «Самая длинная ракета в истории прощается с запуска MS-05 прогресса» . Nasaspaceflight.com.
- ^ Зак, Анатолия (17 марта 2016 года). «Россия на самом деле зажигает ракеты с негабаритным деревянным матчем» . Популярная механика . Получено 11 августа 2018 года .
- ^ «Ракета Soyuz страдает от редкого прерывания при зажигании-Soyuz | Resurs-P № 3 | Spaceflight101» . Spaceflight101.com. 12 марта 2016 года . Получено 4 декабря 2017 года .
- ^ "Автомобиль для обеда союз " Starsem . 2013Марш
- ^ "Rocker Rocket Soyuz-Fg с RB-фрегатом" . Federalspace.ru. Архивировано из оригинала 6 декабря 2007 года . Получено 29 марта 2013 года .
{{cite web}}
: Cs1 maint: непредвзятый URL ( ссылка ) - ^ «Arianespace и Starseme to Orbit Corot» (PDF) . Starsem . Получено 29 марта 2013 года .
- ^ "Soyuz: Overvieview " Ариаспас 29 March 2013Марш
- ^ «Союз из космического центра Гвианы: Руководство пользователя» (PDF) . Arianespace. Июнь 2006 г. Архивировано из оригинала (PDF) 13 августа 2012 года . Получено 29 марта 2013 года .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Международное справочное руководство по системам космического запуска, третье издание , IASKOWITZ, Hopkins и Hopkins Ed., 1999, Reston, Virginia, AIAA Publications. ISBN 1-56347-353-4
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Soyuz program
- Космический запуск автомобилей Советского Союза
- Советские изобретения
- R-7 (ракетная семья)
- 1967 в космическом полете
- 1968 в космическом полете
- 1969 в космическом полете
- 1970 в космическом полете
- 1971 в космическом полете
- 1972 в космическом полете
- 1973 в космическом полете
- Проекты, созданные в 1967 году
- Русские изобретения
- Космические запуска автомобили России
- 1960 -е годы в Советском Союзе
- 1970 -е годы в Советском Союзе