Die Sojus-Trägerrakete ist 50 Jahre alt


    Moderne Version der Trägerrakete "Sojus 2.1a"

    Die Geschichte der „Union“ begann vor langer Zeit, nicht vor 50 Jahren, sondern etwas früher. Ein Anfang wurde durch eine Resolution des Zentralkomitees der KPdSU und des Ministerrates der UdSSR gemacht, in der es um die Notwendigkeit ging, eine interkontinentale ballistische Rakete zu entwickeln, die eine thermonukleare Ladung über eine Entfernung von 10 Tausend Kilometern transportieren kann. Einige Jahre später war die Aufgabe abgeschlossen, und die Rakete wurde in eigens geschaffenen Raketentruppen eingesetzt. Und 1959 fand der erste Start einer zweistufigen Rakete des Typs ICBM R-7A statt. Bereits nachdem Yuri Gagarin ins Weltall geflogen war, begann die UdSSR mit längeren Flügen. Das Problem war, dass die Woskhod-Rakete nicht für die Arbeit in einem solchen Projekt geeignet war. Diese Rakete wurde auch eines Rettungssystems für die Notbesatzung beraubt.

    Daher wurde beschlossen, eine neue Trägerrakete der Mittelklasse der R-7-Familie zu entwickeln. Die Kuybyshev- Niederlassung 3 von OKB-1 war für die Entwicklung und Herstellung verantwortlich . Die Entwicklung wurde von Dmitry Pavlovich Kozlov und Sergey Pavlovich Korolev angeführt. Das Design der Rakete wurde auf Basis der Trägerraketen R-7A und Voskhod entworfen. Der neue dreistufige Booster erhielt den Index 11A511 und den Namen "Soyuz". Es wurde verwendet, um Frachtschiffe vom Progress-Typ und bemannte Raumfahrzeuge vom Sojus-Typ zu starten. Der erste Start wurde genau vor 50 Jahren und vor einem Tag am 28. November 1966 durchgeführt.

    Insgesamt für den Zeitraum von 1966 bis 1976 32 Starts von 11A511-Startfahrzeugen wurden vom Kosmodrom Baikonur aus durchgeführt. 30 Starts waren erfolgreich. Auf Basis der ersten Trägerrakete wurden anschließend drei Modifikationen entwickelt: "Soyuz-L" - zur Durchführung der Tests der Mondkabine des N1-LZ-Raketenraumkomplexes; Soyuz-M - für den Start spezieller Aufklärungssatelliten des Typs Zenit-4MT in die erdnahe Umlaufbahn; und anschließend „Soyuz-U“ - für den Start in eine erdnahe Umlaufbahn von Raumsonden vom Typ „Sojus“ und „Fortschritt“. Außerdem wurde der Sojus für den Start einer Vielzahl von Raumfahrzeugen im In- und Ausland eingesetzt. Unter ihnen - der Apparat der Serien "Cosmos", "Resource-F", "Photon", "Bion".

    11A511 Soyuz wurde auch als Startfahrzeug angesehen, das in der Lage war, ein bemanntes Raumschiff mit einer Besatzung von zwei Personen um den Mond zu fliegen. Zu diesem Zweck sollte der gesamte Komplex in erdnaher Umlaufbahn eingesetzt werden, bestehend aus dem bemannten Raumschiff Sojus-7A, der Raketenoberstufe Sojus-9K und der Tankertankmaschine Sojus-11K. Alle diese Elemente des Systems sollten mit einer Trägerrakete mittlerer Klasse in den Orbit gebracht werden.



    Von der ursprünglichen PH 11A57 „Voskhod“ wurde die Trägerrakete 11A511 „Soyuz“ durch eine modernisierte dritte Stufe unterschieden , die die Energieeigenschaften der Trägerrakete erhöhte. Anschließend wurden andere Stufen modernisiert. Äußerlich haben sie sich nicht geändert, aber ihr Design und ihre Fähigkeiten unterschieden sich vom Original. Unter anderen Änderungen sind folgende:

    • das Bordnetz von Steuerungssystemen und Telemetrie wird erleichtert;
    • Das Telemetriesystem an den Seiten- und Mitteleinheiten wurde durch ein neues System ersetzt, das in Block „A“ installiert wurde.
    • Die Neigung der Umlaufbahn des Raumfahrzeugs zur Äquatorebene wurde von 64,8 ° auf 51,5 ° verringert.
    • Die Stärke einiger Leistungselemente der ersten Stufe wird erhöht, da unter dem neuen Zyklogramm ihre Trennung mit einer erhöhten Geschwindigkeitsstufe vorgesehen wurde;
    • Aufgrund der unterschiedlichen Parameter wurden die 8D727-Motoren (RD-108) für Block „A“ einzeln ausgewählt (spezifischer Schub - mindestens 252 Sekunden auf Meereshöhe);
    • Die Länge des Blocks "Und" wurde reduziert, das Kabelnetz erleichtert.
    • Steuerungssystem der dritten Stufe überarbeitet.

    Die Sojus-Trägerrakete selbst unterscheidet sich äußerlich von anderen Trägerraketen. Zunächst konische Blöcke der ersten Stufe und der Kopfverkleidung mit vier Rechtecken aus Gitterstabilisatoren. Das Notfall-Rettungssystem an der Spitze der Rakete ist ebenfalls hervorgehoben.

    Die Länge des Trägerfahrzeugs beträgt nicht mehr als 50,67 m und hängt von der Art des gestarteten Raumfahrzeugs ab. Die Quergröße wird an den Enden der Luftruder gemessen. Vor diesem Hintergrund beträgt der Querschnitt 10,3 m, die Startmasse beträgt nicht mehr als 308 Tonnen, die Gesamtmasse des Kraftstoffs beträgt nicht mehr als 274 Tonnen. Die sogenannte "Trockenmasse" des Trägerfahrzeugs mit Transportpatronen und Nutzlast beträgt nicht mehr als 34 Tonnen. Sie hängt zunächst vom Typ des gestarteten Raumfahrzeugs ab.

    Die Sojus-Trägerrakete kann auf Meereshöhe insgesamt 413 Tonnen und im Vakuum mehr als 505 Tonnen entwickeln. Diese Rakete besteht aus diesen Elementen:

    • die erste Stufe, die aus vier Startbeschleunigern besteht - Blöcken "B", "C", "G" und "D";
    • die zweite Stufe, die aus der Zentraleinheit "A" besteht;
    • dritte Stufe - Block "I";
    • Nutzlastadapter, Kopfverkleidung und Crew-Rettungssystem.

    Mit der Sojus-Trägerrakete 11A511 können wir Nutzlasten im Orbit von bis zu 7,1 Tonnen aufnehmen. Im Design der Rakete werden die modifizierten Motoren des zweistufigen MBR R-7A und der dreistufigen Trägerrakete der Mittelklasse Voskhod verwendet.

    Notrettungssystem


    Wie bereits erwähnt, bestand eine der Hauptaufgaben der Entwickler der neuen Trägerrakete in der Entwicklung eines Rettungssystems für Rettungskräfte. Es wurde 15 Minuten vor dem Start des Startfahrzeugs aktiviert und konnte die Besatzung während des Starts oder während des Fluges in irgendeinem Teil des Flugzeugs retten.

    Die Sojus-Trägerrakete sollte unter anderem Raumfahrzeuge des gleichnamigen Sojus-Programms in den Erdorbit bringen. Dieses Schiff bestand aus drei Abteilen. Das erste Abteil ist das Orbital, dann das Instrumentenaggregat und das Abstiegsfahrzeug. Dieses Gerät befand sich in der Mitte des Schiffes, während sich das Leistungselement unten befand. Aus diesem Grund musste das Schiff zusammen mit der Kopfverkleidung von der Rakete an einen sicheren Ort als Ganzes gebracht werden.



    Um diesen Plan umzusetzen, wurden solide Raketentriebwerke an den Flügeln der Kopfverkleidung installiert. Ihre Aufgabe war es, die Head Unit mit der Crew abzunehmen. Ganz oben im Modul befand sich ein kleiner Motor, der die Kopfverkleidung unmittelbar nach dem Auslösen des Hauptkraftstoffmotors des Abteils zur Seite führen sollte. Das Festbrennstoffantriebssystem SAS besteht wiederum aus zwei Mehrfachdüsenblöcken aus Festbrennstoffmotoren mit vier kleinen Feststoffraketenmotoren mit Festtreibstoffantrieb.

    Das Schiff selbst war mit der Kopfverkleidung mit drei Säulen verbunden, die das Abstiegsfahrzeug umgaben und auf dem unteren Rahmen des Haushaltsabteils ruhten. Damit das Schiff im Flug stabil bleibt, wurden vier Gitterstabilisatoren an der Kopfverkleidung angebracht. Dieses Schema wurde zur Basis für die gesamte Reihe von "Gewerkschaften".

    Merkmale des Sojus-Notfallrettungssystems:

    • Länge - 19.825 m;
    • Maximaler Durchmesser - 3 m;
    • Masse mit einer Nutzlast (Sojus 7K-OK) - 8,51 t;
    • Masse der Nutzlast (Sojus 7K-OK) - 6,56 t;
    • Zurücksetzungszeit der SAS-Engine-Installationen - T + 157 Sekunden;
    • Die Zeit für das Zurücksetzen der Kopfverkleidung beträgt T + 161 Sekunden.
    • Masse der CAC: 1,95 t

    Die Sojus-Trägerrakete hatte mehrere Modifikationen. Insbesondere wurden zwei Modifikationen auf der Basis von 11A511 Sojus entwickelt: Sojus-L und Sojus-M. RN "Soyuz-L" unterschied sich in einer etwas ungewöhnlichen Form der Kopfverkleidung. Mit diesem Booster wurden drei Starts durchgeführt. An Bord befanden sich die Raumsonden Cosmos-379, Cosmos-398 und Cosmos-434.

    Eine weitere Modifikation, Soyuz-M, wurde geschaffen, um das 7K-VI-Forschungsschiff in den Orbit zu bringen. Es wurde von den Teams der Kuibyshev-Niederlassung von TsKBEM und der Anlage Progress entwickelt. Mit Hilfe dieser Modifikation wurden acht Sonden des Typs Orion Zenit-4M in den Weltraum gebracht. Diese Starts wurden aus dem Kosmodrom von Plesetsk gemacht.

    Die nächste Modifikation "Soyuz-U" wurde 1970-1973 entwickelt. Es war vor allem für den Start von bemannten und Fracht-Raumsonden vom Typ Sojus und von Progress vorgesehen, um unbemannte Raumfahrzeuge in die erdnahe Umlaufbahn zu bringen. Mit Hilfe dieser Modifikation wurden die Cosmos, Resource-F, Foton, Bion und einige ausländische Raumsonden ins All geschossen. Der Hauptunterschied dieser Trägerrakete vom Original ist das Vorhandensein von Motoren der ersten und zweiten Stufe mit verbesserter Energieleistung. Diese Modifikation ist die sicherste und gefragteste. Es wurde 771-mal gestartet.

    Die Trägerrakete Sojus-2 ist eine modernisierte Version von Sojus-U, die von TsSKB-Progress erstellt wurde. Die Trägerrakete kann je nach Startpunkt von 2.800 bis 9.200 kg in die erdnahe Umlaufbahn starten.

    Der Soyuz-ST-Raketenwerfer ist eine ganze Familie von Trägerraketen mittlerer Klasse, die auf dem Soyuz-2-Raketenwerfer basieren und speziell für kommerzielle Starts vom Weltraumzentrum Kourou aus unterstützt werden. Die Hauptunterschiede dieser Rakete von der Basisversion sind ein verbessertes Steuerungssystem, das Telekommunikationsbefehle vom PCO zum Stoppen des Fluges empfangen soll. Außerdem wird die Telemetrie hier speziell für europäische Bodenstationen modifiziert und modifiziert, die telemetrische Informationen empfangen.

    Im Jahr 2001 wurde die Trägerrakete "Soyuz-FG" vorgestellt. In 15 Jahren wurden 48 Starts im Rahmen des bemannten Programms und 10 Startkampagnen mit Nutzlast durchgeführt.



    Problemsituationen


    Es gab einige, nur zwei. Der erste Vorfall ereignete sich am 14. Dezember 1966, als Pyrozapal bei der Vorbereitung des Abschusses nicht funktionierte. Dann brach die automatische Steuerung den Start ab und die Rakete blieb am Start. Das Personal des Kosmodroms begann mit dem Ablassen von Kraftstoff. Aber 27 Minuten nachdem der Start abgebrochen wurde, funktionierte das Notfallsystem für Schiffe. In der Folge stellte sich heraus, dass sie die ganze Zeit aktiv war. Aufgrund der Erdrotation zeichneten die Sensoren die Winkelabweichung des Raumfahrzeugs auf und die Arbeit des Notfallsystems begann.

    Danach löste der Rest der Trägerrakete einen Brand aus, weil das Kühlmittel aus den Rohrleitungen ausgetreten war. Nach der Trennung des Kopfes der Rohrleitungen verloren die Rückschlagventile. Es folgten eine Reihe von Explosionen, die das Gerät beschädigten. Glücklicherweise haben die meisten Menschen die Gefahrenzone verlassen. Eine Person erstickte im Rauch und zwei weitere starben am nächsten Tag an Verletzungen.

    Der zweite Vorfall ereignete sich am 5. April 1975. Als das Schiff in den Orbit gestartet wurde, trat ein Fehler auf, und die Automatisierung "entschied", das Schiff vom Träger zu trennen. Die Trennung fand in einer Höhe von etwa 150 Kilometern über der Erdoberfläche statt. Das Abstiegsfahrzeug setzte sich in der Nähe von Gorno-Altaisk am Berghang. Das System rollte den Hang hinunter und stoppte nur, weil die Astronauten den Fallschirm nicht erschossen hatten. Er fing einen Baum am Rande des Abgrunds. Besatzung gerettet, niemand starb.

    Was jetzt?


    Booster "Soyuz" hat 10 Modifikationen durchlaufen. Jetzt werden die Sojus-U-Trägerfahrzeuge zum Transport von Frachtschiffen eingesetzt. Darüber hinaus werden die neuen Flugkörper dieser Modifikation nicht verwendet. Am 1. Dezember dieses Jahres wird eine Trägerrakete der Sojus-U-Modifikation mit dem Progress MS-04 TGC vorgestellt.

    Hervorzuheben ist die Entwicklung von " Sojus-2.1a", dessen Entwicklung in den 1990er Jahren begann, was für die heimische Luft- und Raumfahrtindustrie schwierig war. Die Energiekapazitäten dieses Geräts wurden erhöht, und es gelang den Spezialisten, die Genauigkeit des Startens des Raumfahrzeugs in den Orbit zu verbessern. Darüber hinaus wurden die Test- und Pre-Launch-Raketen automatisiert." Sojus-Motoren wurden mit verbesserten Einspritzköpfen sowohl in der ersten als auch in der zweiten Stufe installiert, und ein neues Telemetriesystem wurde eingeführt. Raketentreibstoffkomponenten pH-negative Pflanzen - Kerosin und flüssiger Sauerstoff (T-1).

    Insgesamt wurden 1020 "Gewerkschaften" verschiedener Modifikationen durchgeführt. Für den Start der Sojus wurden sieben Startrampen geschaffen, von denen sich drei in Plesetsk, zwei in Baikonur, eine im Raumfahrtzentrum Guiana und eine im Kosovo von Vostochny befinden.

    Am 28. November 2016 fanden 23 Starts des Sojus-2-1a und 21 Starts des Sojus-2-1b statt.

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