Rocket "Soyuz": descrizione, storia, lancio e fatti interessanti

12/04/2019

La Soyuz è una serie di veicoli di lancio sovietici a tre fasi che per diversi decenni sono rimasti i migliori veicoli per il lancio di veicoli spaziali di vario tipo e scopo nell'orbita terrestre. Gli sviluppi positivi nel campo della produzione di razzi ci hanno permesso di creare un veicolo di lancio con buone prestazioni energetiche e un grande potenziale di modernizzazione.

unione missilistica

descrizione

Soyuz è un booster di classe media progettato per il lancio in basso Orbita terrestre navicella spaziale del tipo Progress e Soyuz, così come la ricerca (Resource, Foton) e il veicolo spaziale socio-economico con controllo automatico. Il veicolo di lancio a tre stadi (LV) Soyuz è basato sul razzo R-7, e quindi appartiene alla famiglia di questi razzi con l'aggiunta del 3 ° stadio.

È stato sviluppato e prodotto in OKB-1 (ora TsSKB-Progress). I capi del progetto furono Korolev S. P. e Kozlov D. I. L'operazione di una serie di veicoli di lancio iniziò nel 1963 e, per analogia con il modello su cui si basava il nuovo vettore, vennero ancora chiamati "Sunrise". Dal 1966, il nome "Union" è ufficialmente entrato in uso. Nei decenni successivi, fino al 2000, il razzo Soyuz fu sottoposto a numerose modifiche.

Storia della creazione

La storia della creazione è iniziata molto prima del primo lancio. L'inizio fu la decisione del Comitato centrale del PCUS sulla necessità di sviluppare un nuovo missile balistico intercontinentale in grado di fornire una carica termonucleare su una distanza considerevole nelle migliaia di chilometri. Dopo diversi anni di sviluppo, l'attività è stata completata. Il razzo intercontinentale a due stadi del nuovo modello ICBM R-7A entrò in servizio con un'unità appositamente creata dalle forze missilistiche. Il primo lancio ebbe luogo nel 1959. In varie versioni, l'R-7 è in servizio da soli 10 anni, ma grazie alle sue elevate potenzialità di modernizzazione e al design di successo, è diventato la base per un'intera famiglia di veicoli di lancio nello spazio.

unione dei razzi

Già dopo il primo volo spaziale con equipaggio, come parte di un programma di volo più lungo, iniziò lo sviluppo di un nuovo razzo basato sull'R-7. Il problema era che tutti i razzi dell'Unione Sovietica in quel momento, incluso Voskhod, non erano adatti per operare all'interno della struttura specificata dal progetto. Oltre ad aumentare la durata del volo, il nuovo razzo avrebbe dovuto implementare un sistema di soccorso dell'equipaggio di emergenza in caso di emergenza che non era prevista nell'aumento.

La base per la progettazione del nuovo razzo della classe media della famiglia R-7 è il già utilizzato Voskhod e R-7A portanti. Il nuovo RN ha ricevuto il nome "Unione" e l'indice 11A511. Questo veicolo di lancio a tre fasi è stato utilizzato per il lancio delle navi Soyuz e Progress. Per la prima volta il lancio del razzo Soyuz fu effettuato nel 1966.

caratteristiche

La lunghezza del lanciarazzi Soyuz dipende dal tipo di veicolo spaziale consegnato nello spazio, ma non supera i 50,67 m La sezione trasversale è di 10,3 m, e le dimensioni trasversali sono la distanza tra le estremità dei timoni d'aria. La massa totale del veicolo di lancio Soyuz nello stato di carico (partenza) è di 308 tonnellate Il peso massimo del carburante è di 274 tonnellate Il massimo, il cosiddetto peso totale secco del veicolo di lancio Soyuz è di 34 tonnellate e dipende anche dal tipo di veicolo spaziale lanciato in orbita. apparato. Spinta totale sviluppata da PH: 413 tonnellate di forza al livello del mare e oltre 500 tonnellate di forza nel vuoto. Il missile Soyuz 11A511 è in grado di caricare 7 tonnellate di carico utile nell'orbita terrestre, mentre il tempo di volo del veicolo di lancio è di circa 9 minuti.

unione di razzi di massa

Caratteristiche del progetto 11А511

Il razzo Soyuz 11A511 consiste di tre stadi con acceleratori sul primo "B", "C", "G" e "D", due blocchi "A" e "I" (secondo e terzo stadio), una carenatura, un adattatore utile equipaggio dei sistemi di salvataggio cargo e di emergenza (SAS). Il progetto ha utilizzato i motori aggiornati del razzo a due stadi MBR R-7A e il veicolo di lancio a tre fasi "Voskhod". Inizialmente, è stata effettuata la modernizzazione dell'unità di terza fase, che ha permesso di migliorare gli indicatori di energia del LV, e successivamente sono stati ulteriormente sviluppati altri stadi. Il loro aspetto non è cambiato, ma il contenuto e le possibilità sono diventati nuovi:

  • Un nuovo sistema di telemetria è stato installato sul blocco "A".
  • Rete di gestione dei cavi a bordo sostituita da un accendino.
  • L'inclinazione dell'orbita della nave rispetto al piano equatoriale è ridotta di oltre 10 ° .
  • Ridotto lunghezza e peso dell'unità di rete via cavo "E".
  • Sostituito i motori del blocco "A".
  • Rafforzata la forza di alcuni elementi del primo stadio.

In generale, esternamente, il razzo vettore Soyuz differisce dai precedenti veicoli di lancio - prima di tutto, con la carenatura con quattro stabilizzatori e la forma conica delle unità del primo stadio, oltre alla presenza di un sistema di allarme sulla parte superiore.

la massa totale del carrier rocket union è

Passi RN "Unione"

Le due fasi del veicolo di lancio sono simili al veicolo di lancio Vostok, ma con una serie di miglioramenti. Il primo stadio del razzo consiste di 4 blocchi acceleratori conici laterali. I motori autonomi sono installati su ciascun acceleratore. La separazione delle unità di accelerazione durante il lancio avviene a circa 118 secondi del volo del razzo. La massa dell'unità laterale senza carburante non supera le 3,75 tonnellate, il peso del carburante è di 155-160 tonnellate.

Il secondo stadio comprende l'unità centrale "A" con carburante e carico utile. La massa senza carburante non supera le 6 tonnellate, il carburante è di 90-95 tonnellate, mentre il secondo stadio è separato dal veicolo di lancio per circa 278 secondi di volo.

Il terzo stadio modificato è il blocco "I" aggiornato del Voskhod 11A57 con una lunghezza totale di 6,7 me un diametro di 2,66 m. Equipaggiato con un motore a razzo a propellente liquido a 4 camere con un gruppo turbopompa. Peso totale 25 tonnellate

Rocket "Soyuz" - sistemi di carburante e propulsione

Il carburante utilizzato per i motori di tutte le fasi era identico: il cherosene T-1. L'ossigeno liquido è stato usato come agente ossidante. È una sostanza altamente esplosiva, ma non tossica. Una piccola quantità di azoto liquido e perossido di idrogeno sono stati utilizzati per il funzionamento dei sistemi ausiliari.

Per il primo stadio, quattro motori a razzo a propellente liquido a 4 camere (liquido motori a razzo) RD-107 8D728. Ogni motore del razzo "Soyuz" del primo stadio aveva 4 camere di combustione fisse principali e 2 barre di sterzo su sospensioni a cerniera. Il peso lordo del motore era di 1300 kg.

Il controllo del secondo stadio del razzo Soyuz è un motore LRE RD-108 composto da 4 telecamere fisse e 4 girevoli con una deviazione di 350, che erano gli organi esecutivi del controllo missilistico e utilizzate per controllare la posizione del razzo nello spazio. Questo è un motore a ciclo aperto con pressurizzazione e sistemi di generazione di gas del peso di 1195 kg.

Per la terza fase - altamente affidabile LRE RD-0110 11D55. Questo è un motore a ciclo aperto con un'alimentazione di carburante turbocompresso, creato nell'OKB-154 sotto il comando di S. A. Kosberg aveva anche 4 camere di combustione principali e 4 rotanti. Il tempo limite del lavoro continuo è di 250 secondi.

unione di lancio di razzi

Sistema di salvataggio di emergenza

Durante lo sviluppo del veicolo di lancio Soyuz, uno dei compiti chiave per i progettisti era creare un sistema per salvare l'equipaggio in caso di emergenza. Di conseguenza, è stato sviluppato e implementato un sistema di salvataggio di emergenza (SAS), che è stato attivato prima del lancio del razzo e, se necessario, fornito per il salvataggio dell'equipaggio all'inizio o in qualsiasi parte del volo.

Il sistema prevede la rimozione dal razzo dell'unità principale con l'equipaggio in un luogo sicuro insieme alla carenatura, alla discesa e all'apparato strumento-aggregato. A tale scopo, i motori a razzo split sono stati installati sulla carenatura della testa, lavorando sul combustibile solido in combinazione con quattro piccoli motori di controllo. Nella parte superiore della carenatura della testa c'era un piccolo motore, il cui compito era quello di deviare l'intero modulo sul lato dopo l'operazione del sistema di propulsione di separazione. Un tale sistema è diventato tipico per tutte le "Unioni".

modifiche

PH 11A511 successivamente ha avuto 3 modifiche:

  • "Soyuz-L" - era destinato ai lanci del complesso lunare H1-LZ. La differenza esterna di questo veicolo di lancio è la forma insolita della carenatura della testa. Ci sono stati 3 lanci di questo veicolo di lancio con veicoli spaziali della serie "Cosmos" 379, 398 e 434.
  • Soyuz-M è lo sviluppo del ramo Kuibyshev di TsKBEM per il lancio di veicoli da ricognizione speciali della serie Zenit (4M, 4MT, Orion) e le navi di ricerca militare Soyuz 7K-VI nell'orbita terrestre. Otto lanci di questa modifica furono fatti dal cosmodromo di Plesetsk.
  • Soyuz-U è l' ultima modifica basata su PH 11A511. Durante lo sviluppo di questo vettore, sono stati presi in considerazione anche gli sviluppi già utilizzati nelle modifiche Soyuz-L e Soyuz-M. Questo vettore di razzi è stato progettato negli anni '70 ed era destinato principalmente al lancio di veicoli spaziali con equipaggio e senza equipaggio Progress. Con l'aiuto di questo razzo, molte delle astronavi domestiche e straniere di serie come Cosmos, Foton, Resource-F e Bion furono lanciate nello spazio. La principale differenza tra Soyuz-U è il miglioramento delle caratteristiche energetiche del telecomando dei livelli 1 e 2. Questa variazione del veicolo di lancio è stata considerata una delle più riuscite e per lungo tempo è stata la più popolare. Il suo lancio è stato effettuato 771 volte.

Aggiungendo la Soyuz-U in TsSKB-Progress, è stata creata la navetta per razzi Soyuz-2, che è stata notevole per la sua maggiore capacità di carico ed è stata in grado di caricare nell'orbita terrestre 9.200 kg di carico utile. Successivamente, un'intera famiglia di veicoli di lancio Soyuz-ST è stata realizzata sulla base Soyuz-2, che si distingueva per un sistema di controllo modificato. La più recente modifica del lanciarazzi Soyuz-U è il razzo Soyuz-FG creato nel 2001.

Missili dell'Unione Sovietica

inizia

Il veicolo di lancio Soyuz ha iniziato a lanciare con successo satelliti artificiali terrestri nello spazio nel 1966. Inizialmente, questi erano dispositivi di veicoli spaziali, e successivamente veicoli spaziali pilotati. Durante i primi 10 anni di attività del veicolo di lancio 11A511, 32 lanci sono stati condotti dal cosmodromo di Baikonur, 30 hanno avuto successo.

Successivamente, sono state create diverse modifiche sulla base del lanciarazzi Soyuz per eseguire vari compiti, principalmente per il lancio di veicoli spaziali nazionali e stranieri per vari scopi. Per il lancio del veicolo di lancio Soyuz, sono stati creati 7 blocchi di lancio:

  • Baikonur - 2 siti.
  • Plesetsk - 3.
  • Centro spaziale della Guiana (Guyana francese) - 1.
  • Cosmodromo "Vostochny" - 1.

Il numero totale di tutti i lanci "Soyuz" era 1020. Alla fine del 2016, sono stati completati in totale 44 lanci della Soyuz 2.1a e della Soyuz 2.1b LV.

Fatti e incidenti

Una delle missioni del Soyuz 11A511 è stata la possibilità di lanciare un'astronave con equipaggio con equipaggio nell'orbita della Luna. A tal fine, è stato pianificato di creare un intero complesso di una nave con equipaggio, una nave cisterna e un piano superiore nell'orbita vicino alla terra. Tutti gli elementi sono stati messi in orbita con l'aiuto di Soyuz.

Combustibile per razzi

Ci sono stati solo due incidenti al lancio del veicolo di lancio Soyuz. Nel dicembre del 1966, durante la preparazione del pre-lancio, il pyrozapal non funzionò e l'automazione annullò il lancio. Il personale ha iniziato la procedura di scarico del carburante, ma dopo 27 minuti SAS ha funzionato, che è rimasto attivo tutto il tempo. La causa dell'operazione era la rotazione della Terra, a seguito della quale i sensori registravano la deviazione angolare della posizione della nave e attivavano il sistema di allarme. Di conseguenza, dopo che la testata è stata scollegata dalle tubazioni, il refrigerante si è rovesciato e ha preso fuoco, seguito da una serie di esplosioni. Una persona è stata uccisa per soffocamento e due sono stati uccisi da ferite e le attrezzature sono state danneggiate.

Nel 1975, quando una nave fu lanciata in orbita ad un'altitudine di 150 km, il guasto dell'automazione fece separare la nave dal veicolo di lancio. Il veicolo con l'equipaggio discese su un pendio di montagna in Altai e rotolò giù. Gli astronauti sono stati salvati da un paracadute, che non hanno sparato, preso su un albero. Nessuno dell'equipaggio è rimasto ferito.

Razzo Soyuz ora

Sono state sviluppate un totale di 10 modifiche del veicolo di lancio Soyuz. Oggi, con l'aiuto del vettore Soyuz-U, vengono lanciate navi cargo. Alla fine del 2016, l'apparecchio Progress MS-04 è stato lanciato con il veicolo di lancio Soyuz-U. La massima attenzione dell'industria aerospaziale domestica moderna è pagata allo sviluppo del lanciarazzi Soyuz-2.1a. I lavori per la modernizzazione di questo razzo vettore sono iniziati negli anni '90. Sono stati sviluppati e installati nuovi motori, è stato introdotto un nuovo sistema di telemetria, è stato automatizzato un test e il processo di preparazione del pre-lancio. Di conseguenza, sono state migliorate le caratteristiche generali dell'apparato e l'accuratezza del lancio in orbita.