Sojuz RN 11A511 | |
---|---|
| |
Obecná informace | |
Země | SSSR |
Rodina | R-7 |
Index | 11A511 |
Účel | posilovač |
Vývojář | OKB-1 , TsSKB-Progress |
Výrobce | TsSKB-Progress |
Hlavní charakteristiky | |
Počet kroků | 3 |
Délka (s MS) | 49,012 m [1] (50,67 m [2] ) [komm. jeden] |
Průměr | 10,303 m [3] |
Suchá hmotnost | 33 750 t (s užitečným zatížením) [3] |
počáteční hmotnost | 307,650 t [1] |
Druh paliva | T1 + LOX |
Hmotnost paliva | 273,900 t |
Užitečné zatížení | 7K-OK , 7K-T , 7K-TA |
Hmotnost užitečného zatížení | |
• ve společnosti LEO | ~ 7 100 t |
Kontrolní systém | kombinované, analogové |
Historie spouštění | |
Stát | operace dokončena |
Spouštěcí místa | Bajkonur , lokality č. 1 , č. 31 |
Počet spuštění | 32 [4] (31 [5] [komunik. 2] ) |
• úspěšný | 30 [4] [5] |
• neúspěšné | 2 [4] (1 [5] ) |
První start | 28. listopadu 1966 |
Poslední běh | 14. října 1976 |
Možnosti | Sojuz-L , Sojuz-M , Sojuz-U |
První fáze - boční bloky "B", "C", "G", "D" | |
Délka | 19,825 m |
Průměr | 2,680-3,820 m (max.) |
Suchá hmotnost | čtyři? 3 750 t |
počáteční hmotnost | čtyři? 43,325 t |
Pochodové motory | 4 × 8D728 ( RD-107 ) |
tah | 83,5 tf (na Zemi ) (101,5 tf (ve vakuu )) |
Specifický impuls | 252/313 s |
Pracovní doba | 140 s |
Pohonné hmoty | T1 + LOX |
Pohonné hmoty | T1 |
Oxidátor | LOX |
Druhým krokem je centrální blok "A" | |
Délka | 28,465 m |
Průměr | 2,950 m |
Suchá hmotnost | 6 t |
počáteční hmotnost | 100,240 t |
udržovací motor | 8D727 ( RD-108 ) |
tah | 79,3 tf (na Zemi ) (99,3 tf (ve vakuu )) |
Specifický impuls | 252/315 s |
Pracovní doba | 320 s |
Pohonné hmoty | T1 + LOX |
Pohonné hmoty | T1 |
Oxidátor | LOX |
Třetí fáze - blok "I" | |
Délka | 6,745 m |
Průměr | 2,660 m |
Suchá hmotnost | 2 710 t |
počáteční hmotnost | 25,450 t |
udržovací motor | 11D55 ( RD-0110 ) |
tah | (30,38 tf (ve vakuu )) |
Specifický impuls | 326 s |
Pracovní doba | 240 s |
Pohonné hmoty | T1 + LOX |
Pohonné hmoty | T1 |
Oxidátor | LOX |
Čtvrtý stupeň - hlavní jednotka s dálkovým ovládáním SAS | |
Délka | 12,913 m |
Průměr | 3 000 m |
počáteční hmotnost | 8,510 t |
udržovací motor | turboventilátor |
Pracovní doba | 161 s |
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
"Sojuz" (index URV Strategic Missile Forces [comm. 3] - 11A511 ) je sovětská třístupňová nosná raketa (RN) střední třídy z rodiny R-7 , určená k vypouštění pilotovaných kosmických lodí typu Sojuz do kruhová dráha Země s konstantním sklonem dráhy a automatická kosmická loď řady Kosmos .
Byl vyvinut a vyroben v Kujbyševské pobočce č. 3 OKB-1 (nyní TsSKB-Progress ) pod vedením Dmitrije Iljiče Kozlova a Sergeje Pavloviče Koroljova na základě nosných raket R-7A a Voskhod .
S nosnou raketou Sojuz byly vypuštěny všechny Sojuz 7K-OK , prvních 11 kosmických lodí Sojuz 7K-T a také první Sojuz 7K-TA (pro orbitální stanici Saljut-3 ). V letech 1966 až 1976 bylo uskutečněno celkem 32 startů, z nichž 30 bylo úspěšných .
Na základě nosné rakety byly vyvinuty tři modifikace: " Sojuz-L " - pro testování lunární kabiny raketového a vesmírného komplexu N1-LZ ; " Sojuz-M " - pro vynášení speciálních průzkumných satelitů typu Zenit-4MT na oběžnou dráhu blízko Země ; a následně " Sojuz-U " - pro vypouštění kosmických lodí, jako jsou " Sojuz " a " Progress ", a také mnoha kosmických lodí ze série: " Cosmos ", " Resource-F ", " Foton ", " Bion " do orbitu blízko Země a řadu zahraničních zařízení. Následně vznikly novější modifikace a také rodina raket Sojuz-2 , které se hojně používají dodnes (2020) .
1. října 2001 byl na počest výročí letu Jurije Gagarina do vesmíru a rakety R-7 , která se v Samaře vyrábí od roku 1958, postaven památník nosné rakety Sojuz Muzea „Kosmická Samara“ pojmenovaný po vztyčení D. I. Kozlova v Samaře .
Historie vzniku nosné rakety Sojuz začíná 20. května 1954 , kdy Ústřední výbor KSSS a Rada ministrů SSSR přijaly dekret č. pod vedením Sergeje Pavloviče Koroljova , úkol byl oficiálně nastavit na vytvoření balistické střely schopné nést termonukleární nálož a s dosahem letu až 10 tisíc kilometrů [6] .
Teoretické základy pro vytvoření raketových motorů a elektráren pro raketové systémy byly vytvořeny na NII-1 NKAP SSSR pod vedením Mstislava Vsevolodoviče Keldyshe [6] .
Přímý návrh rakety R-7 začal v OKB-1 v roce 1953 pod vedením Sergeje Pavloviče Koroljova, Dmitrij Iljič Kozlov byl jmenován hlavním konstruktérem R-7 a Sergej Sergejevič Kryukov vedl konstrukční oddělení OKB-1 pro R- 7 . Nové výkonné motory pro R-7 byly paralelně vyvíjeny v OKB-456 pod vedením Valentina Petroviče Gluška [6] [7] .
Řídicí systém rakety byl navržen v NII-885 (nyní - FSUE "NPTSAP" ) pod vedením Nikolaje Alekseeviče Pilyugina a výroba byla svěřena charkovskému závodu " Kommunar " [8] .
V Ústavu problémů řízení Akademie věd SSSR byl pod vedením Borise Nikolajeviče Petrova vyvinut systém vyprazdňování nádrže a systém synchronizace spotřeby raketového paliva . Vývoj systému rádiového řízení probíhal na NII-885 pod vedením Michaila Sergejeviče Rjazanského [9] .
Na NII-944 (nyní FSUE "NPTSAP") byly pod vedením Viktora Ivanoviče Kuzněcova navrženy gyroskopické přístroje řídicího systému, systémy pro automatickou detonaci raket byly navrženy Borisem Evseevichem Chertokem na OKB-1 a telemetrický měřicí systém navrhl Alexej Fedorovič Bogomolov v OKB MPEI [9] .
Současně se zahájením vývoje nového ICBM byla vytvořena komise v čele s generálporučíkem Vasilijem Ivanovičem Voznyukem , která zvažovala otázku výstavby speciálního zkušebního místa. [6] Odpalovací komplex byl vyvinut ve Státní konstrukční kanceláři „Spetsmash“ pod vedením Vladimíra Pavloviče Barmina [9] .
V únoru 1955 bylo za účelem testování výkonnostních charakteristik nadějného ICBM pod velením generála Georgije Maksimoviče Shubnikova vytvořeno nové výzkumné zkušební místo č. 5 Ministerstva obrany SSSR ( NIIP-5 ), které se později stalo kosmodromem Bajkonur . . Místo stavby - Kazachstán , železniční stanice Tyura-Tam , region Kzyl-Orda [6] [7] .
Předběžný návrh R-7 byl připraven v OKB-1 24. července 1954. Podle projektu měla ICBM s nosnou hmotností 280 tun, tahem u země 404 tun a délkou 34,2 m dopravit hlavici o hmotnosti 5,4 tuny na vzdálenost 8240 km [10] . Letové zkoušky R-7 začaly 15. května 1957 .
První start byl neúspěšný. Raketa 8K71 č. M1-5 v měřicí verzi uletěla asi 400 km a následkem požáru se zhroutila. Úspěšný byl až čtvrtý start, který se uskutečnil 21. srpna 1957 [11] .
Ještě předtím, než byly ICBM R-7 uvedeny do provozu v roce 1959, bylo rozhodnuto postavit zařízení Angara poblíž vesnice Plesetsk v Archangelské oblasti (dnes kosmodrom Plesetsk ) speciálně pro nasazení balistických raket tohoto typu do bojové služby [12]. .
Ve stejném roce 1959 byl v SSSR vytvořen nový typ vojsk - Strategické raketové síly (RVSN), které začaly přijímat mezikontinentální balistické střely R-7. Výnosem ÚV KSSS a Rady ministrů SSSR č. 192-20 ze dne 20. ledna 1960 byl ICBM R-7 uveden do provozu. Celkem bylo uskutečněno 30 startů raket R-7, z toho 20 úspěšných [13] .
Spolu s přijetím raket R-7 do výzbroje stál průmysl před nelehkým úkolem: zajistit potřebnou munici pro nově vytvořené raketové síly a budovaná testovací místa. Experimentální závod OKB-1 neměl dostatečnou výrobní kapacitu pro sériovou výrobu raket R-7 [12] .
Proto bylo 2. ledna 1958 přijato usnesení ÚV KSSS a Rady ministrů SSSR č. 2-1ss / OV [14] , ve kterém Kujbyševský státní letecký závod č. 1 pojmenovaný po Osoaviakhim (GAZ No. 1, Progress Plant) Ministerstva leteckého průmyslu bylo předepsáno zastavení výroby letounů Tu-16 , rekonstruování výroby a zvládnutí výroby ICBM R-7, index 8K71 , s uvedením tří letových produktů v r. čtvrté čtvrtletí roku 1958 [12] [15] [16] .
V Kujbyševu , aby ovládl výrobu, posílá Koroljov tým inženýrů pod vedením Dmitrije Iljiče Kozlova [12] . Termíny, během kterých musel být tento úkol splněn, byly extrémně napjaté, ale tým závodu pod vedením ředitele závodu Viktora Jakovleviče Litvinova a hlavního konstruktéra Dmitrije Iljiče Kozlova si s úkolem poradil [12] .
Vývoj rakety v závodě č. 1 byl úspěšný a již koncem roku 1958 byly vyrobeny a předány zákazníkům první tři rakety a 17. února 1959 byla úspěšně odpálena první sériová raketa R-7 z r. testovací místo Bajkonur [12] [16] .
Pro přímou konstrukční podporu a modernizaci raket vyráběných závodem na území závodu č. 1 vytvořil S. P. Korolev rozkazem OKB-1 č. 74 ze dne 25. července 1959 speciální konstrukční oddělení č. 25 OKB- 1, která se v souladu s výnosem ÚV KSSS a Rady ministrů SSSR č. 715-296 ze dne 23. června 1960 [17] transformovala na pobočku č. 3 s nasazením ve městě Kujbyšev . Následně v roce 1974 byla projekční kancelář přejmenována na TsSKB [18] .
Na základě dvoustupňové mezikontinentální balistické střely R-7, vytvořené v konstrukční kanceláři S.P. Koroljova v letech 1953-1957, bylo vyvinuto více než deset modifikací kosmických nosných raket (LV) [19] . Třístupňová nosná raketa Sputnik , vytvořená na jejím základě, vynesla 4. října 1957 na oběžnou dráhu první umělou družici Země PS -1 [19] [20] .
Paralelně s R-7 vyvinula OKB-1 v letech 1958-1959 společně s TsSKB a závodem č. 1 vylepšenou verzi ICBM R-7A (index RVSN URV - 8K74) [21] . Dvoustupňová raketa R-7 měla délku 33 metrů, maximální startovací hmotnost 278 tun a maximální dostřel 8 000 kilometrů [16] .
Koncem roku 1959, souběžně s uvedením R-7 ICBM, byl zahájen vývoj R-7A, jehož sériová výroba v Kujbyševu začala ve III. čtvrtletí roku 1960 [18] . Počáteční hmotnost 8K74 byla 276 tun (8K71 - 278 tun), délka - 31,065 m, maximální dostřel ne více než 12 000 km [16] . Na přístrojovém prostoru R-7A se objevil kónický adaptér pro dokování menší hlavice s blokem „A“. Nový inerciální řídicí systém převzal funkce rádiového řídicího systému s výjimkou řízení dosahu. Bylo provedeno určité odlehčení konstrukce rakety (kvůli chemickému frézování stěn nádrže). Zkrátil se čas na přípravu střely ke startu, v důsledku toho se zvýšila bojová připravenost [18] .
První start v rámci letových zkoušek se uskutečnil 23. prosince 1959, poslední 7. července 1960. ICBM R-7A byla přijata strategickými raketovými silami usnesením Ústředního výboru KSSS a Rady ministrů SSSR č. 1001-416 ze dne 12. září 1960 [22] .
Americké ministerstvo obrany a NATO označily střelu SS-6 a Sapwood . Hlavní ředitelství pro rakety a dělostřelectvo Ministerstva obrany SSSR používalo index 8K74 [16] .
V řadě nosných raket R-7A lze rozlišit následující typy:
K roku 2011 bylo vyrobeno více než 1760 raket všech modifikací nosných raket na bázi mezikontinentální balistické střely R-7 [22] .
Po úspěšných startech nosných raket „ Vostok “ a „ Voschod “ v letech 1958-1963 začal S.P. Korolev vyvíjet zásadně nový směr v pilotované kosmonautice [32] .
Uvažovalo se nejen o jednoduchých letech s maximem pasivního setkání lodí kvůli počáteční balistické formaci, ale také o skupinových letech, aktivním setkání, dokování a přechodu astronautů z lodi na loď. Pro realizaci dlouhodobých letů se počítalo s poskytnutím více či méně komfortních podmínek pro astronauta, pro které byl do kosmické lodi nové generace zaveden oddíl pro domácnost [32] .
Plánován byl také let dvou osob kolem Měsíce , pro který měl být na blízké oběžné dráze sestaven komplex skládající se z pilotované kosmické lodi Sojuz-7K a horního stupně rakety Sojuz-9K, který byl naopak v r. na oběžné dráze tankeru Sojuz-11K. Kosmická loď Sojuz-7K, raketová jednotka Sojuz-9K a tankovací tanker Sojuz-11K měly sloužit k vynesení na oběžnou dráhu nosnou raketou střední třídy. Poměr výkonu a hmotnosti v té době nejvýkonnějšího [33] RN 11A57 („Voskhod“) z roku 1963 však k realizaci zamýšlené mise nestačil. Velmi akutní byla navíc otázka vybavení pilotované lodi Sojuz-7K aktivním nouzovým záchranným systémem (SAS), schopným spolehlivě provádět akce na záchranu kosmonautů v případě mimořádné situace ohrožující život posádky, v r. všechny oblasti letu nosné rakety [ 16] [32] [34] .
Je třeba také poznamenat, že v letech 1962-1963 v Kujbyševské pobočce č. 3 probíhaly práce na vytvoření automatické kosmické lodi typu Zenit-4MT pro zavedení topografického průzkumu v zájmu Ministerstva obrany SSSR, které rovněž vyžadovala zvýšení energie základní nosné rakety [35] .
Bylo tedy nutné vyvinout novou modifikaci nosné rakety. Následně tato modifikace obdržela index 11A511 a název „Sojuz“, sloužila k vypouštění pilotovaných kosmických lodí typu „ Sojuz “ a později pro nákladní dopravní prostředky typu „ Progress “ [36] [16] .
Třístupňová nosná raketa střední třídy 11A511 " Sojuz " byla vyvinuta KFTsKBEM v roce 1966 v souladu s vyhláškou Ústředního výboru KSSS a Rady ministrů SSSR č. 9K " a " Sojuz-11K " a hlavně průzkumná kosmická loď řady Kosmos , vyvinutá rovněž pobočkou Kuibyshev [36] .
Nosná raketa 11A511 Sojuz vznikla na základě nosné rakety 11A57 Voskhod . [34] Hlavní změnou byl blok 3. stupně, který byl modernizován za účelem dalšího zlepšení energetické náročnosti nosné rakety.
Vývoj této modifikace začal v polovině roku 1963 . V té době OKB-1 vyvíjela pilotovaný komplex Sojuz 7K-9K-11K pro let kolem Měsíce. Podle prvotních počátečních údajů (konec roku 1962 - začátek roku 1963) měla hmotnost lodi Sojuz na oběžné dráze činit 5,8 tuny.
S jeho startem se počítalo s pomocí jednotného nosiče 11A57 Voskhod založeného na raketě R-7A. Avšak v polovině roku 1963, kdy během vývoje konstrukční hmotnost lodi přesáhla 6 tun a hmotnost hlavové kapotáže s motory SAS se blížila 2 tunám, bylo jasné, že PH 11A57 to nezvládne. na vypočítanou dráhu. Začalo se hledat způsoby, jak modernizovat tuto nosnou raketu, aby se zvýšila její nosnost.
Modernizaci schodů provedla Kujbyševská pobočka č. 3 OKB-1 a hlavní jednotku společně provedly OKB-1 a pobočka č. 3. Externě schody zůstaly prakticky beze změn, byly však výrazně modernizovány :
Tabulka ukazuje harmonogram finalizace hlavních komponent nosné rakety 11A57 a pozemního vybavení pro testování nosné rakety 11A511 a komplexu Sojuz (objekty 7K, 9K a 11K) [36] .
Nosná raketa Sojuz je snadno rozpoznatelná podle čtyř kuželových bočních bloků prvního stupně, které všechny Sojuzy odlišují od ostatních nosných raket, a také podle charakteristického kapotáže se čtyřmi obdélníky příhradových stabilizátorů a specifické „věže“ záchranného systému. na vrchu.
Celková délka nosné rakety není větší než 50,67 m a závisí na typu vypouštěné kosmické lodi. Maximální příčná velikost nosné rakety je měřena koncem vzduchových kormidel a je 10 ma 30 cm, hmotnost startu není větší než 308 tun a celková hmotnost paliva není větší než 274 tun. Suchá hmotnost nosné rakety s transportními kazetami a nákladem není větší než 34 tun a závisí na typu vypouštěné kosmické lodi.
Pohonné systémy nosné rakety Sojuz umožňují vyvinout celkový tah 413 tf na hladině moře a více než 505 tf ve vakuu.
Třístupňová nosná raketa Sojuz se skládá z:
Nosná raketa 11A511 Sojuz umožňuje vynést na nízkou oběžnou dráhu Země náklad o hmotnosti až 7,1 tuny.
Jako pohonné systémy pro nosnou raketu Sojuz byly použity upravené motory dvoustupňové ICBM R-7A a třístupňové nosné rakety střední třídy Voskhod.
První stupeň se skládal ze čtyř kuželovitých bočních bloků – urychlovačů „B“, „C“, „G“ a „D“ s autonomními motory na každém urychlovači. Všechny boční bloky byly umístěny podél centrálního bloku „A“ ve vzájemně kolmých stabilizačních rovinách [37] .
Během letu nosné rakety se boční bloky opíraly předními podpěrami o speciální držáky centrálního bloku, které byly umístěny na energetickém rámu nádrže okysličovadla. Speciální konstrukce držáků zajišťovala vnímání pouze podélných zatížení přenášených z bočních bloků a nebránila volnému oddělení předních podpěr bočních bloků, když podélná síla zmizela při vypnutí bočních akceleračních motorů [37] .
K oddělení boosterů došlo přibližně 118 sekund po startu.
KonstrukceKonstrukční uspořádání bočního bloku nosné rakety Sojuz bylo typické pro všechny nosné rakety z rodiny R-7 a sestávalo z následujících částí:
Suchá hmotnost konstrukce bočního bloku nebyla větší než 3,75 t. Před startem bylo do bočních bloků naplněno 155-160 tun paliva.
Pohonný systémJako pochodové pohonné systémy (PS) prvního stupně byly použity čtyři čtyřkomorové raketové motory na kapalné pohonné hmoty otevřeného cyklu RD-107 (index 8D728 ), vyvinuté Valentinem Petrovičem Gluškom v NPO Energomash [1] . Motory byly namontovány na předním koncovém rámu ocasní části [39] .
Každý motor RD-107 měl čtyři hlavní pevné a dvě otočné řídicí spalovací komory, upevněné v kloubových závěsech. Tlak v hlavních spalovacích komorách je 58 kg/cm2 , v řídicích spalovacích komorách - 54 kgf/cm2 [ 40] . Hmotnost suchého motoru RD-107 byla 1155 kg [41] . Hrubá hmotnost - 1300 kg [37] .
Přívod paliva do pohonných systémů byl realizován pomocí turbočerpadlové jednotky (TNA). Turbína THA byla roztáčena paroplynem získaným v plynovém generátoru při katalytickém rozkladu koncentrovaného 82% peroxidu vodíku . Řízení vektoru tahu, namísto použití plynových kormidel, bylo prováděno otáčením malých řídicích spalovacích komor. Toto schéma práce umožnilo snížit ztrátu tahu při změně jeho vektoru [37] .
Druhá etapa zahrnovala masu konstrukcí centrálního bloku "A" s užitečným zatížením a palivem zbývajícím v nádržích bloku po skončení první etapy. K oddělení druhého stupně došlo přibližně 278 sekund po startu [37] .
KonstrukceKonstrukční a dispoziční schéma centrálního bloku nosné rakety Sojuz bylo podobné centrálnímu bloku druhého stupně nosné rakety Voskhod a sestávalo z následujících částí:
Suchá hmotnost provedení centrálního bloku „A“ nebyla větší než 6 t. Celkem bylo do centrálního bloku před startem napuštěno maximálně 90-95 tun paliva.
Pohonný systémVe druhém stupni nosné rakety byl jako hlavní motor použit motor na kapalné pohonné hmoty RD-108 (index 8D721 ), rovněž vyvinutý v NPO Energomash.
Motor RD-108 byl namontován na rám přední části ocasního prostoru pomocí trubkového rámu. Motor se skládal ze čtyř pevných spalovacích komor a čtyř rotačních komor vychýlených o ±35° a sloužících jako výkonné orgány řídicího systému [43] . Pohonné systémy spolu se zbytkem řízení rakety zajišťovaly potřebnou polohu rakety v prostoru v aktivním úseku trajektorie a nezávisle řídily raketu ve druhém úseku. Motor byl raketový motor s otevřeným cyklem na kapalné pohonné hmoty se společným tepelným čerpadlem, systémem výroby plynu a automatickým tlakovacím systémem. Schéma dodávky paliva bylo podobné jako u motorů RD-107 bočních posilovačů [40] .
Tlak v hlavních spalovacích komorách byl 58 kg/cm 2 , v řídicích spalovacích komorách - 54 kgf / cm 2 . Tlak na výstupu z trysky v motoru RD-108 byl 0,23 kg/cm 2 [40] . Hmotnost suchého motoru byla 1195 kg [37] [41] .
Jako třetí stupeň byl použit modernizovaný I blok z nosné rakety 11A57 Voskhod.
KonstrukceNávrh a schéma uspořádání bloku „I“ nosné rakety Sojuz sestávalo z:
Celková délka bloku „I“ třetí etapy nebyla větší než 6,745 m a průměr nebyl větší než 2,66 m. Celková hmotnost byla o něco více než 25 tun.
Pohonný systémJako motor na bloku třetího stupně byl použit vysoce spolehlivý raketový motor na kapalné palivo otevřeného cyklu RD-0110 (index 11D55 ), který vyvinul Semjon Arievich Kosberg v OKB-154 [1] .
Motor RD-0110 s přívodem paliva turbočerpadla měla čtyři hlavní pevné a čtyři rotačně řízené spalovací komory upevněné v kloubových závěsech. Tlak v hlavních spalovacích komorách byl 69,5 kgf/cm2 [44] .
Celková délka motoru nepřesáhla 2,2 m a hmotnost - 408 kg. Maximální doba chodu motoru byla omezena na 250 sekund [44] .
Proudový petrolej T-1 [45] byl použit jako palivové komponenty ve všech stupních nosné rakety . Použitým oxidačním činidlem byl kapalný kyslík (LOX), vysoce hořlavý a dokonce výbušný typ oxidačního činidla, i když netoxický [46] .
Také, aby byla zajištěna činnost pomocných systémů, byla raketa poháněna malým množstvím peroxidu vodíku a kapalného dusíku .
Taktické a technické vlastnosti stupňů nosné rakety "Sojuz" | ||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kroky (blok) | Délka, m | Max. příčný rozměr, m | Max. průměr, m | Startovní hmota, t.j | Suchá hmotnost, t | Hmotnost paliva, t | Pohonný systém | Vývojář dálkového ovládání | Typ dálkového ovládání | Značka paliva | Oxidátor | NT na úrovni moře, tf | NT ve vakuové mysli, ts | Specifický impuls na hladině moře, s | Specifický impuls ve vakuu, s | Spotřeba paliva, kg/s | Spotřeba oxidantu, kg/s | Expanzní poměr trysky | Doba separace, s | Max. pracovní doba, od |
Fáze I (bloky B, C, D, E) | 19,825 | 3,82 | 2.68 | 43,325 | 3,75 | 39,475 | RD-107 | V. P. Glushko | Otevřený cyklus LRE | petrolej T-1 | kapalný kyslík | 83,5 | 101,5 | 252 | 313 | 88,3 | 218,4 | 149/1 | Т+118 | 140 |
Fáze II (blok A) | 28,465 | 2,95 | 2,95 | 100,24 | 6:00 | 93,3 | RD-108 | V. P. Glushko | Otevřený cyklus LRE | petrolej T-1 | kapalný kyslík | 79,3 | 99,3 | 252 | 315 | 84,8 | 202,7 | 153/1 | Т+286 | 320 |
Fáze III (blok I) | 6,745 | 2.66 | 2.66 | 25,45 | 2.71 | 22.7 | RD-0110 | S. A. Kosberg | Otevřený cyklus LRE | petrolej T-1 | kapalný kyslík | 30,38 | 326 | Т+526 | 240 |
Nejvýraznějším rozdílem mezi nosnou raketou Sojuz a předchozími nosiči typu R-7 určenými pro pilotované lety byl nový typ nouzového záchranného systému (SAS) vyvinutý OKB-1. SAS je „natažený“ 15 minut před startem nosné rakety a zajišťuje záchranu posádky v případě havárie rakety jak na startovací rampě, tak na kterékoli části letu.
Nosná raketa Sojuz byla navržena k vypuštění kosmické lodi stejnojmenného programu Sojuz na nízkou oběžnou dráhu Země . Kosmická loď Sojuz se skládá ze tří oddílů – domácího (někdy, hlavně v anglicky psané literatuře, nepřesně označovaného jako „orbital“), přístrojového agregátu a sestupového vozidla (SA). SA s astronauty je uprostřed svazku, takže pro záchranu posádky je nutné vyjmout svazek z hlavního těla rakety z užitkového prostoru a SA spolu s příďovou kapotáží (GO).
Umístění pohonných systémů SAS podle schématu tažení - na vrcholu tyče, a nikoli ve spodní části, pod kosmickou lodí, bylo diktováno úvahami o úspoře hmotnosti a paliva, protože okamžitě poté, co nosná raketa získala dostatečnou výšku, tyč spolu s motory byla odpálena z GO [47] .
Na křídlech hlavové kapotáže nosné rakety Sojuz jsou v prostoru mezi prostorem pohonné jednotky SAS a vypouštěním hlavy instalovány separační raketové motory na tuhá paliva (SSRM) , které vedou odnímatelnou hlavní jednotku s posádkou. kapotáž. V horní části modulu je malý motor pro stahování směrem k kapotáži hlavy po chodu hlavního prostoru motoru na tuhá paliva [47] .
Pohonný systém SAS na tuhá paliva se skládá ze dvou vícetryskových bloků motorů na tuhá paliva (pro oddělování a zatahování odnímatelné hlavní jednotky) a čtyř malých řídicích raketových motorů na tuhá paliva.
Kosmická loď je spojena s kapotáží hlavy třemi podpěrami, které obklopují sestupové vozidlo a „opírají se“ o spodní rám prostoru pro vybavení. Na tomto rámu sestupové vozidlo jakoby „visí“.
Síla z dálkového ovládání SAS na SA je přenášena přes dva silové řemeny (horní a spodní) a speciální podložku , ve které je instalováno sjezdové vozidlo. V horní části hlavní jednotky je také přídavné upevnění, které upevňuje oddíl pro domácnost.
V roce 1965 při vývoji SAS vyšlo najevo, že v případě havárie je vypuštění GO zcela nemožné bez silného úderu do prostoru přístroj-agregát. Pro odstranění tohoto problému bylo rozhodnuto rozdělit kapotáž na dvě části příčným spojem tak, aby při spuštění řídicího systému SAS byla od GO oddělena pouze její horní část. Zároveň u rakety zůstala spodní část GO spolu s přístrojově-agregátovým prostorem kosmické lodi.
Pro udržení stability za letu se na GO začaly instalovat čtyři příhradové stabilizátory. Takové konstrukční a dispoziční schéma odnímatelné hlavní jednotky SAS se stalo základem pro všechny budoucí modifikace raket Sojuz a Sojuz .
V závislosti na okamžiku havárie byla záchrana posádky zajištěna podle jednoho ze tří hlavních programů [49] :
1. Program byl aplikován od okamžiku, kdy byl SAS na startovací pozici přepnut do pohotovostního režimu (10–15 minut před startem rakety), dokud nedošlo k odhození kapotáže hlavy, spolu s níž (nebo o něco dříve) pohon na tuhá paliva systém byl zrušen. Podle tohoto programu byl v době neštěstí zapnut alarm na konzole kosmonautů, nouzově byly vypnuty pohonné systémy nosné rakety (pouze při nehodách po 20 s letu), kosmická loď byla rozdělena podél spoje mezi SA a oddílem přístroj-agregát, přičemž elektrické přípojky držely SA a oddíl pro domácnost uvnitř kapotáže hlavy. Dále byla rozdělena příčná spára ve střední části GO a otevřeny příhradové stabilizátory. Současně s otevřením stabilizátorů je spuštěn hlavní motor na tuhá pohonná hmota. Během provozu hlavního motoru se zapnou motory řízení, které tvoří trajektorii vytahování odnímatelné hlavní jednotky. OGB se musí zvedat do výšky minimálně 850 metrů a být odsunut od výchozího bodu na stranu minimálně o 110 metrů.
V oblasti vrcholu vytahovací trajektorie je SA oddělen od užitkového prostoru a je spuštěn separační motor na tuhé pohonné hmoty, který zajišťuje stažení hlavové kapotáže spolu s užitkovým prostorem do bezpečné vzdálenosti od AC. Po oddělení sestupového vozidla se zapne systém řízení sestupu, který by měl tlumit úhlové odchylky SA získané při separaci. Poté na příkaz programově-časového zařízení (při nehodě v malých výškách) nebo na příkaz barometrického senzoru (při nehodě ve velkých výškách) začal vstup padákového systému. V případě nehody má SA v prvních 26 sekundách letu přistát na záložním padáku a po 26 sekundách letu na hlavním. V procesu sestupu na padáku byly palubní systémy SA připraveny k přistání. Při spuštění raketového motoru na tuhá paliva může posádka zaznamenat přetížení až 10 g. Tah na tuhou pohonnou látku je 76 tf a provozní doba je kratší než 2 sekundy.
Podle tohoto scénáře byla zachráněna posádka kosmické lodi Sojuz T-10-1 , jejíž nosná raketa explodovala přímo na startovací rampě [49] .
2. Program se spouští v případě nehody mezi 161 a 522 sekundami letu. Podle tohoto programu se v okamžiku havárie aktivuje poplach na konzole kosmonautů, nouzově se vypnou pohonné systémy nosné rakety a palubní systémy SA přejdou do nouzového režimu úkon.
Po určité časové prodlevě se oddělil oddíl pro domácnost a poté se oddělil oddíl SA a oddíl přístroj-agregát. Po oddělení systém řízení sestupu nasadil sestupové vozidlo do klopné roviny a po vstupu do atmosféry zajistil jeho sestup v režimu „maximální aerodynamické kvality“. S dalším poklesem SA fungoval přistávací systém podle běžného programu;
3. V případě nehody jsou po 522 sekundách a před vstupem na oběžnou dráhu oddíly kosmické lodi rozděleny podle standardního schématu, sestup však musel proběhnout po balistické dráze, přičemž přetížení mohla přesáhnout 10g.
Na základě nosné rakety 11A511 Sojuz byly vyvinuty dvě modifikace: Sojuz-L a Sojuz-M a později se nosná raketa stala základem pro nosnou raketu Sojuz-U . [padesáti]
Pro testování měsíční kabiny (objekt „ T2K “) raketového a kosmického komplexu N1-LZ na bázi nosné rakety 11A511 „Sojuz“ byla vyvinuta její modifikace – nosná raketa „ Sojuz-L “. Tato úprava se vyznačovala neobvyklým předkalibrovým tvarem kapotáže hlavy. [padesáti]
V letech 1970-1971 byly z kosmodromu Bajkonur provedeny 3 starty nosné rakety 11A511L s kosmickými loděmi Kosmos-379 , Kosmos-398 a Kosmos-434 . [padesáti]
Pro vypuštění na oběžnou dráhu vojenské výzkumné lodi Sojuz „7K-VI“ , která byla vyvinuta v polovině 60. let 20. století týmy Kujbyševské pobočky TsKBEM a závodu Progress, byla vyvinuta modifikace 11A511M „ Sojuz-M “ na základě nosné rakety 11A511 . [padesáti]
Po uzavření programů vojenských úprav kosmické lodi Sojuz byly v té době vyrobené nosné rakety převedeny na schopnost vypouštět průzkumné družice typu Zenit-4MT Orion (index - 11F629), vyvinuté stejným TsSKB-Progress. [51]
V letech 1971-1976 bylo z kosmodromu Plesetsk pomocí 11A511M úspěšně vypuštěno osm speciálních kosmických lodí typu Zenit-4M Orion . [52] [53] .
Všechny starty nosné rakety Sojuz-M byly uskutečněny z kosmodromu Pleseck (kosmodrom) , z odpalovacích ramp č. 41/1 a č. 43/4 . [54]
V letech 1970-1973 byla vyvinuta modifikace Sojuz-U (index - 11A511U ), která byla určena k vypouštění pilotovaných a nákladních kosmických lodí typu Sojuz , bezpilotních transportních prostředků typu Progress , kosmických lodí řady Kosmos , " Resurs-F ", " Photon ", " Bion ", stejně jako řada zahraničních kosmických lodí. Hlavním rozdílem mezi nosnou raketou Sojuz-U a základní bylo použití motorů prvního a druhého stupně se zvýšenou energetickou charakteristikou [55] .
K 18. květnu 2012 bylo provedeno celkem 771 startů této modifikace.
"Sojuz-FG" - modifikace "Sojuz-U". Motory 1. a 2. stupně byly instalovány s novými vstřikovacími hlavami (odtud „FG“ v názvu rakety), vyvinutými pro nosnou raketu Sojuz-2, s minimálními úpravami analogového řídicího systému. Provozován byl v letech 2001 až 2019, bylo dokončeno 70 startů, jeden z nich byl nouzový. Provoz byl ukončen z důvodu přechodu na Sojuz-2.
Nosná raketa Sojuz-2 je rodina třístupňových nosných raket střední třídy vyvinutá v TsSKB-Progress na základě nosné rakety Sojuz-U prostřednictvím hluboké modernizace. První let v roce 2004, v roce 2020 bylo dokončeno více než 100 startů.
Hmotnost užitečného nákladu vypuštěného na nízkou oběžnou dráhu Země je od 2800 kg do 9200 kg, v závislosti na modifikaci a místě startu. Název projektu - "Rus" [56] .
Nosné rakety Sojuz-ST jsou rodinou třístupňových nosných raket střední třídy vytvořených na základě nosné rakety Sojuz-2 pro komerční starty z kosmodromu Kourou . Hlavní rozdíly mezi raketou a základní verzí jsou zdokonalení systému řízení pro příjem telepříkazů ze země k zastavení letu a zdokonalení telemetrie pro evropské pozemní stanice pro příjem telemetrických informací [57] . První let v roce 2011, 23 startů dokončeno v roce 2020.
Nosná raketa Sojuz-ST-A , vytvořená na základě nosné rakety Sojuz 2-1a , je schopna vynést kosmickou loď o hmotnosti až 2810 kg na geotransferovou dráhu ( GPO ) a na sluneční synchronní dráhu ( SSO ) . s výškou 820 km - vozidla o hmotnosti do 4230 kg [58] . Sojuz -ST-B , vycházející z rakety Sojuz 2-1b , je schopen odpálit na GPO až 3250 kg, na MTR až 4900 kg [58] .
Celkem bylo provedeno 32 startů nosné rakety Sojuz (jeden nouzový start a jedna porucha rakety na startovní pozici před startem).
První start nosné rakety Sojuz 11A511 se uskutečnil 28. listopadu 1966 . Na oběžnou dráhu byl vypuštěn bezpilotní Sojuz („ Kosmos-133 “).
Poslední start se uskutečnil 14. října 1976, transportní loď 7K-T (" Sojuz-23 ") byla vynesena na oběžnou dráhu .
Všechny starty nosné rakety Sojuz byly uskutečněny z kosmodromu Bajkonur , z odpalovacích ramp č. 1 a č. 31 a od roku 1970 pouze z odpalovací rampy č. 1.
Seznam startů Sojuzů | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
startovní číslo | Datum ( UTC ) | číslo PH | Datum výroby | Užitečné zatížení | Typ KK | QC index | ID NSSDC | SCD | startovací komplex | Výsledek |
jeden | 28. listopadu 1966 | U15000-02 | 1965 | Kosmos-133 | 7K-OK č. 2 | 11Ф615 | 1966-107A | 02601 | Bajkonur 31 | Úspěch |
2 | 12. prosince 1966 | U15000-01 | 1965 | — | 7K-OK č. 1 | 11Ф615 | — | — | Bajkonur 31/6 | Nehoda |
3 | 7. února 1967 | U15000-04 | 1965 | Kosmos-140 | 7K-OK č. 3 | 11Ф615 | 1967-009A | 02667 | Bajkonur 1 | Úspěch |
čtyři | 23. dubna 1967 | U15000-03 | 1965 | Sojuz-1 | 7K-OK č. 4 | 11Ф615 | 1967-037A | 02759 | Bajkonur 1 | Úspěch |
5 | 27. října 1967 | U15000-05 | 1965 | Kosmos-186 | 7K-OK č. 6 | 11Ф615 | 1967-105A | 03014 | Bajkonur 31 | Úspěch |
6 | 30. října 1967 | H15000-07 | 1966 | Kosmos-188 | 7K-OK č. 5 | 11Ф615 | 1967-107A | 03020 | Bajkonur 31 | Úspěch |
7 | 14. dubna 1968 | I15000-07 | 1967 | Kosmos-212 | 7K-OK č. 8 | 11Ф615 | 1968-029A | 03183 | Bajkonur 31 | Úspěch |
osm | 15. dubna 1968 | U15000-06 | 1965 | Kosmos-213 | 7K-OK č. 7 | 11Ф615 | 1968-030A | 03193 | Bajkonur 1 | Úspěch |
9 | 28. srpna 1968 | B15000-13 | 1968 | Kosmos-238 | 7K-OK č. 9 | 11Ф615 | 1968-072A | 03351 | Bajkonur 31 | Úspěch |
deset | 25. října 1968 | I15000-08 | 1967 | Sojuz-2 | 7K-OK č. 11 | 11Ф615 | 1968-093A | 03511 | Bajkonur 1 | Úspěch |
jedenáct | 26. října 1968 | I15000-10 | 1967 | Sojuz-3 | 7K-OK č. 10 | 11Ф615 | 1968-084A | 03516 | Bajkonur 31 | Úspěch |
12 | 14. ledna 1969 | I15000-12 | 1967 | Sojuz-4 | 7K-OK č. 12 | 11Ф615 | 1969-004A | 03654 | Bajkonur 31 | Úspěch |
13 | 15. ledna 1969 | I15000-11 | 1967 | Sojuz-5 | 7K-OK č. 13 | 11Ф615 | 1969-005A | 03656 | Bajkonur 1 | Úspěch |
čtrnáct | 11. října 1969 | B15000-14 | 1968 | Sojuz-6 | 7K-OK č. 14 | 11Ф615 | 1969-085A | 04122 | Bajkonur 31 | Úspěch |
patnáct | 12. října 1969 | 15000-19 Yu | 1969 | Sojuz-7 | 7K-OK č. 15 | 11Ф615 | 1969-086A | 04124 | Bajkonur 1 | Úspěch |
16 | 13. října 1969 | Yu15000-18 | 1969 | Sojuz-8 | 7K-OK č. 16 | 11Ф615 | 1969-087A | 04126 | Bajkonur 31 | Úspěch |
17 | 1. června 1970 | Yu15000-21S | 1969 | Sojuz-9 | 7K-OK č. 17 | 11Ф615 | 1970-041A | 04407 | Bajkonur 31 | Úspěch |
osmnáct | 22. dubna 1971 | 15 000-25 Х | 1970 | Sojuz-10 | 7K-T č. 31 | 11F615A8 | 1971-034A | 05172 | Bajkonur 1 | Úspěch |
19 | 6. června 1971 | X15000-24 | 1970 | Sojuz-11 | 7K-T č. 33 | 11F615A8 | 1971-053A | 05283 | Bajkonur 1 | Úspěch |
dvacet | 26. června 1972 | 15000-20 Yu | 1969 | Kosmos-496 | 7K-T č. 33A | 11F615A8 | 1972-045A | 06066 | Bajkonur 1 | Úspěch |
21 | 15. června 1973 | С15000-27 | 1971 | Kosmos-573 | 7K-T č. 36 | 11F615A8 | 1973-041A | 06694 | Bajkonur 1 | Úspěch |
22 | 27. září 1973 | С15000-26 | 1971 | Sojuz-12 | 7K-T č. 37 | 11F615A8 | 1973-067A | 06836 | Bajkonur 1 | Úspěch |
23 | 30. listopadu 1973 | С15000-29 | 1971 | Kosmos-613 | 7K-T č. 34A | 11F615A8 | 1973-096A | 06957 | Bajkonur 1 | Úspěch |
24 | 18. prosince 1973 | С15000-28 | 1971 | Sojuz-13 | 7K-T č. 33 | 11F615A8 | 1973-103A | 06982 | Bajkonur 1 | Úspěch |
25 | 27. května 1974 | С15000-32 | 1973 | Kosmos-656 | 7K-TA č. 61 | 11F615A9 | 1974-036A | 07313 | Bajkonur 1 | Úspěch |
26 | 3. července 1974 | С15000-31 | 1971 | Sojuz-14 | 7K-TA č. 62 | 11F615A9 | 1974-051A | 07361 | Bajkonur 1 | Úspěch |
27 | 26. srpna 1974 | 15 000-30 С | 1971 | Sojuz-15 | 7K-TA č. 63 | 11F615A9 | 1974-067A | 07421 | Bajkonur 1 | Úspěch |
28 | 10. ledna 1975 | 15 000-22 Х | 1970 | Sojuz-17 | 7K-T č. 38 | 11F615A8 | 1975-001A | 07604 | Bajkonur 1 | Úspěch |
29 | 5. dubna 1975 | X15000-23 | 1970 | Sojuz-18A | 7K-T č. 39 | 11F615A8 | — | — | Bajkonur 1 | Částečně |
třicet | 24. května 1975 | F15000-33 | 1975 | Sojuz-18 | 7K-T č. 40 | 11F615A8 | 1975-044A | 07818 | Bajkonur 1 | Úspěch |
31 | 6. července 1975 | F15000-34 | 1975 | Sojuz-21 | 7K-T č. 41 | 11F615A8 | 1975-064A | 08934 | Bajkonur 1 | Úspěch |
32 | 14. října 1976 | E15000-35 | 1976 | Sojuz-23 | 7K-TA č. 65 | 11F615A9 | 1976-100A | 09477 | Bajkonur 1 | Úspěch |
První televizní vysílání startu sovětské rakety do vesmíru se uskutečnilo 26. října 1968 při startu kosmické lodi Sojuz-3 pilotované Georgy Beregovem .
Po úspěšném startu nosné rakety Sojuz 28. listopadu 1966 s aparaturou Sojuz 7K-OK série č. 2 byl další zkušební start naplánován na 14. prosince 1966 .
Jako náklad bylo rozhodnuto použít Sojuz 7K-OK řady č. 1. Vzhledem k tomu, že toto zařízení nemělo páru, nebylo možné zkontrolovat režim automatického dokování, ale bylo možné zkontrolovat činnost zap- deskové systémy. [55]
Při přípravě startu nefungoval pyrozapal na jednom z bočních bloků. Automatizace dala "zavěsit" a raketa zůstala na startu. Začaly práce na vypouštění paliva, personál opustil bunkr a byl u paty rakety. 27 minut po zrušení startu náhle fungoval nouzový záchranný systém lodi. Jak se ukázalo, tento systém zůstal zapnutý a nadále sledoval stav a polohu lodi.
Po nějaké době gyroskopické senzory zaznamenaly úhlovou odchylku kosmické lodi, která se objevila v důsledku rotace Země, a vydaly nouzový signál. Sestupové vozidlo a užitkový prostor byly pomocí motorů na pevná paliva zvednuty do výšky asi kilometru, kde se sestupové vozidlo oddělilo a sestoupilo na padáku. [55]
V prostoru pro montáž přístrojů, který zůstal na nosné raketě, se chladicí kapalina vznítila a vytekla z potrubí, na kterém nebyly žádné zpětné ventily. Dvacet sedm minut po oddělení nouzového záchranného systému následovalo několik výbuchů jeden za druhým, ale tentokrát to stačilo na to, aby většina lidí stihla opustit nebezpečnou zónu. Major Korostylev ze zkušebního oddělení se rozhodl neutéct, ale schovat se za zdí plotu a udusil se v kouři zemřel. Další dva vojáci zemřeli den po požáru.
Po katastrofě bylo rozhodnuto provést další zkušební starty a dočasně pozastavit lety s posádkou. K novému startu začali připravovat Sojuz 7K-OK č. 3, jehož start byl naplánován na 15. ledna 1967 . Start pilotovaných Sojuzů č. 4 a č. 5 byl naplánován na březen 1967.
Start lodi „7K-OK“ č. 3 („ Cosmos-140 “) s figurínou na palubě se uskutečnil 7. února 1967 . Start byl úspěšný, i když kvůli poruchám v orientačním systému loď spotřebovala příliš mnoho paliva, nemohla splnit všechny úkoly a byla nucena přistát v neplánované oblasti - v Aralském moři , kde se následně potopila.
5. dubna 1975 , 11:04, kosmodrom Bajkonur , startovací komplex č. 1 . Start nosné rakety Sojuz 11A511 , která měla vynést kosmickou loď Sojuz-18A na nízkou oběžnou dráhu Země .
Posádku na palubě kosmické lodi tvořili:
Při vypuštění kosmické lodi na oběžnou dráhu došlo k poruše v činnosti palubních systémů třetího stupně nosné rakety a automatika rozhodla o nouzovém oddělení kosmické lodi od nosiče. K oddělení došlo ve výšce asi 150 kilometrů nad povrchem Země.
Sestup kosmické lodi k Zemi probíhal po balistické dráze s velkými přetíženími, dosahujícími 15g. Sestupový modul kosmické lodi přistál jihozápadně od města Gorno-Altaisk na úbočí hory. Po dotyku se zemským povrchem se sjezdové vozidlo skutálelo ze svahu a zastavilo se, až když se zachytilo o strom rostoucí na okraji propasti. Astronauti utekli, protože nevystřelili padák. Z sestupového vozidla je evakuoval vrtulník.
Doba letu astronautů byla 21 minut 27 sekund.
Rodina nosných raket R-7 | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
rakety |
| ||||||||||||
odpalovací rampy |
| ||||||||||||
Motory | Blok A RD-107 NK-33 Bloky B, C, D, D RD-108 Blok E RD-0105 RD-0109 Blok I RD-0110 RD-0124 Blok L С1,5400 | ||||||||||||
viz také |
raketové a kosmické technologie | Sovětské a ruské||
---|---|---|
Provozování nosných raket | ||
Startovací vozidla ve vývoji | ||
Vyřazené nosné rakety | ||
Booster bloky | ||
Opakovaně použitelné vesmírné systémy |