Ракета Союз

Ракета Союз


Галерея РН Союз

Разработчик ОКБ 1, ЦСКБ Прогресс
Статус Эксплуатируются поздние модификации
Первый полет 1966
Произведено пусков 32 (базовая РН Союз)

 

Союз (индекс УРВ РВСН – 11А511) – советская ракета-носитель среднего класса из семейства Р-7, разработанная в куйбышевскем филиале №3 ОКБ-1  (ныне, ЦСКБ Прогресс) в начале 1960-хх.

 

История ракеты Союз


В начале 1950-хх годов ракетная гонка СССР и США только начиналась, но уже тогда было очевидно, что мощная баллистическая ракета сможет значительно эффективнее доставить ядерный заряд к цели на большой дистанции, чем это могли сделать стратегические бомбардировщики против которых быстро появлялись средства защиты.

История ракеты-носителя Союз началась с рождения прародителя всех советских пилотируемых ракет. В 1954 году Правительство СССР приняло постановление о разработке новой межконтинентальной баллистической ракеты 8К71 более известной под индексом Р-7.

Р-7 разрабатывалась в ОКБ-1 под руководством С.П. Королева. В создании ракеты участвовали десятки научных и производственных центров и тысячи лучших специалистов в стране.

Эскизный проект был готов в том же 1954 году. Ракета стартовой массой рекордных на то время 280 тонн и длиной 34,2 метра могла доставить боеголовку массой 5,4 тонны на расстояние 8240 километров.

В 1957 году начались летные испытания. Р-7 была уникальной для своего рода ракетой – революцией, наполненной огромным количеством инноваций во всех сферах. Революционность несла в себе множество сложностей: первый запуск был неудачным – пролетев 400 километров ракета загорелась и разрушилась. Следующие 2 пуска так же закончились авариями. Лишь четвертый пуск, осуществленный в конце августа 1957 года был успешным.

В 1959 году в связи с появлением первой в мире эффективной серийной межконтинентальной баллистической ракеты в СССР был сформирован новый вид войск – Ракетные войска стратегического назначения — РВСН. В Архангельской области возле поселка Плесецк был создан военный космодром, где на боевое дежурство были поставлены ракеты Р-7 с ядерными боеголовками. В 1960 году Р-7 была официально принята на вооружение.

Но истинные мотивы ОКБ-1 были не только военными и таились в мыслях его главного конструктора – наконец, Сергей Королев получил в свои руки инструмент для освоения давней мечты – Р-7 была путевкой в космос.

Именно ракета Р-7 4 октября 1957 года вывела на орбиту Земли «Спутник» — первый в истории искусственный космический объект. Знаменитый писк «Бип! Бип!» стал началом космической эры человечества.

В течение следующих нескольких лет ракета Р-7 оставалась в авангарде ракетостроения. Ракеты в разных модификациях доставляли в космос военные и разведывательные аппараты. Наконец, новейшая модификация Р-7 Восход 12 апреля 1961 года доставила на орбиту первый пилотируемый космический аппарат Восток с первым космонавтом Юрием Гагариным.

Союз

Успехи первых космических полетов были ошеломительными, но к середине 1960-хх стало ясно, что базовые ракеты Р-7, даже в модификациях Восток и Восход приближаются к пределу своих возможностей. Уже созданные корабли ракеты могли доставлять в космос спутники и пилотируемые корабли, но полезная нагрузка была ограничена и не позволяла проводить более сложные операции на орбитах и, тем более, летать дальше, в первую очередь к Луне на которую заглядывались и СССР и США.

Таким образом, возникла необходимость разработки новой модификации ракеты-носителя. Впоследствии эта модификация, созданная в 1966 году получила индекс 11А511 и наименование Союз, она использовалась для запуска пилотируемых космических кораблей типа Союз, а в дальнейшем и для грузовых транспортных кораблей типа Прогресс.

Союз создавался на базе лучшей на то время ракеты Восход, доставившей Гагарина в космос. Основным изменением подвергся блок 3-й ступени, которой был модернизирован с целью дальнейшего повышения энергетических характеристик ракеты-носителя.

К тому времени ОКБ-1 разрабатывало пилотируемый комплекс Союз для облёта Луны. Изначально, корабль должны были доставлять на орбиту ракеты Восход, но аппарат весил больше 6 тонн плюс системы спасения массой в 2 тонны – Восход с таким бы не справился, но должен был справиться ракета Союз.

 

Конструкция ракеты Союз


Ракета Союз является типичным представителем семейства Р-7 и легко узнаваем по четырём коническим боковым блокам первой ступени, а также характерному головному обтекателю с четырьмя прямоугольниками решетчатых стабилизаторов и специфической башне системы аварийного спасения на вершине.

Трёхступенчатая ракета-носитель «Союз» состоит из:

  • первой ступени, которая состоит из четырёх стартовых ускорителей — блоков «Б», «В», «Г» и «Д»;
  • второй ступени, которая состоит из центрального блока «А»;
  • третьей ступени — блок «И»;
  • адаптера полезного груза, головного обтекателя и системы аварийного спасения экипажа.

Первая ступень

Первая ступень состояла из четырёх конусообразных боковых блоков — ускорителей «Б», «В», «Г» и «Д» с автономными двигателями на каждом ускорителе. Боковые блоки при полёте ракеты-носителя упирались своими передними опорами в специальные кронштейны центрального блока. Сухая масса конструкции бокового блока составляла не более 3,75 т. В боковые блоки перед стартом заправляли 155—160 тонн топлива. Отделение ускорителей происходило примерно на 118 секунде после старта.

Маршевыми двигателями первой ступени были ракетные двигатели РД-107. Система была разработана в НПО Эгергомаш под руководством Валентина Глушко. Каждый двигатель имел четыре основные неподвижные и две поворотные рулевые камеры сгорания, закреплённых в шарнирных подвесах.

Вторая ступень

Вторая ступень – единый блок А, окруженный четырьмя блоками первой ступени включала в себя двигатели и топливо. Сухая масса конструкции бокового блока «А» составляла не более чем 6 т. В центральный блок перед стартом заправляли в общей сложности не более чем 90—95 тонн топлива.

Отделение второй ступени происходило примерно на 278 секунде после старта.

На второй ступени ракеты-носителя в качестве маршевого двигателя использовался жидкостной двигатель РД-108, также разработанный в НПО «Энергомаш». Двигатель состоял из четырёх неподвижных камер сгорания и четырёх поворотных камер.

Видео запуска ракеты-носителя Союз ТМА-11М с космодрома Байконур

 

Третья ступень

В качестве третьей ступени использовался модернизированный блок «И» от ракеты-носителя Восход.

Общая длина блока «И» третьей ступени составляла не более 6,745 м, а диаметр — не более 2,66 м. Общая масса составляла немного более 25 тонн.

В качестве двигателя на блоке третьей ступени использовался жидкостной ракетный двигатель РД-0110, разработанный в ОКБ-154 под руководством Семена Косберга.

Двигатель РД-0110 с турбонасосной подачей топлива, имел четыре основные неподвижные и четыре поворотные рулевые камеры сгорания, закреплённых в шарнирных подвесах.

Топливо

В качестве топлива ракета Союз использовала ракетный керосин и жидкий кислород.

Система аварийного спасения САС

Одним из главных новшеств ракеты Союз стала новая система спасения экипажа. САС запускалась за 15 минут до старта ракеты и оставалась в таком режиме вплоть до отделения в конце взлета. Система позволяла спасти экипаж в случае аварии ракеты как на стартовой площадке так и на любой стадии взлета.

Из-за особенностей конструкции космического корабля Союз САС в случае запуска должен был обеспечить отвод не только модуля экипажа, а всего корабля вместе с головным обтекателем. Для этого в расположенном над обтекателе блоке САС были установлены твердотопливные двигатели достаточной мощности.

Для сохранения устойчивости в полёте на ГО стали устанавливать четыре решетчатых стабилизатора. Такая схема отделяемого головного блока САС стала базовой для всех модификаций ракет серии «Союз» и кораблей «Союз» в будущем.

Модификации

Союз-Л – создавалась на базе ракеты Союз для проведения отработки лунной кабины ракетно-космического комплекса Н1-ЛЗ. Данная модификация отличалась увеличенным диаметром головного обтекателя. В 1970—1971 годах с космодрома Байконур было осуществлено 3 запуска.

Союз-М – модификация, созданная вывода на орбиту военно-исследовательского корабля Союз 7К-ВИ.  После закрытия программ по военным модификациям корабля Союз, изготовленные ракеты были переоборудованы запуск разведывательных спутников Зенит-4МТ Орион. В 1971—1976 годах с космодрома Плесецк было осуществлено 8 успешных пусков.

Союз-У – созданный в 1973 году универсальная ракета с улучшенными характеристиками двигателей. Предназначалась для выведения на околоземную орбиту пилотируемых и грузовых космических кораблей, а также зарубежных космических аппаратов.Основная транспортная ракета СССР и России. Состоянием на 18 мая 2012 года было произведено общей сложностью 771 пуск ракеты-носителя данной модификации.

Союз-ФГ – ракета-носитель среднего класса, созданная на базе ракеты Союз-У. Отличается улучшенными характеристиками двигателей 1 и 2 ступеней. Являлась промежуточной моделью на этапе создания ракет семейства Союз-2.

Союз-2 — семейство трёхступенчатых ракет-носителей среднего класса, разработанное на базе ракет Союз-У путем глубокой модернизации.

Союз-СТ — семейство трёхступенчатых ракет-носителей среднего класса, созданных на базе РН Союз-2 для обеспечения коммерческих запусков с космодрома Куру.

 

Эксплуатация ракет Союз


Всего было произведено 32 запуска Союзов (один пуск аварийный и одна авария ракеты на стартовой позиции до пуска).

Первый пуск РН Союз состоялся 28 ноября 1966 года. На орбиту был выведен беспилотный Союз («Космос-133»).

Последний пуск состоялся 14 октября 1976 года, на орбиту был выведен транспортный корабль 7К-Т («Союз-23»).

Все запуски ракеты-носителя «Союз» производились с космодрома Байконур, со стартовых площадок № 1 и № 31, а с 1970 года только со стартовой площадки № 1.

Конструкция ракеты Союз



ХАРАКТЕРИСТИКИ РАКЕТ СОЮЗ
Тип семейство ракет-носителей среднего класса
Топливо Керосин + жидкий кислород
I ступень 4 РД-107
II ступень 1 РД-108
III ступень 1 РД-0110
Стартовая масса 308 т.
Тяга (на уровне земли) 334 тс.
Полезная нагрузка (НОО) 7,1 т.
Длина ракеты 49 м.

НОВОСТИ