Главная Болезни Головная часть ракеты союз 2.

Головная часть ракеты союз 2.

Ракета-носитель «Союз-2-1В»

РН «Союз-2» этапа 1В - двухступенчатая ракета-носитель легкого класса предназначена для запуска КА со стартовых комплексов ракеты-носителя «Союз-2». Ракета-носитель «Союз-2» этапа 1В разрабатывается на базе РН «Союз-2» этапа 1Б, со снятием боковых блоков, установкой на центральном блоке двигателя НК-33А и рулевого двигателя РД0110Р (разработки ОАО «КБХА»). Блок II ступени заимствуется с доработкой с блока III ступени РН «Союз-2» этапа 1Б. Для выведения космического аппарата на заданную орбиту ракета-носитель «Союз-2» этапа 1В может оснащаться блоком выведения «Волга».

Ракета-носитель «Союз-2-1В»

ОПИСАНИЕ

Ракета-носитель «Союз-2-1В»

Разработка РН легкого класса обусловлена наблюдающейся в настоящее время тенденцией к увеличению потребности запуска малых КА.

Создание РН «Союз-2» этапа 1В с использованием блоков РН «Союз-2» этапа 1Б, существующих технического и стартового комплексов позволяет резко снизить затраты на разработку, эксплуатацию и запуск.

Для обеспечения устойчивости и управляемости и работы систем регулирования РН «Союз-2» этапа 1В используется система управления с РН «Союз-2» этапа 1Б с доработкой программно-математического обеспечения и изменением приборного состава.

На РН «Союз-2» этапа 1В для сопряжения со стартовым устройством произведены следующие доработки:

· на блоке I ступени устанавливаются 4 кронштейна под несущие стрелы стартового сооружения;

· на хвостовом отсеке блока I ступени устанавливаются 4 кронштейна под устройства направления стартового сооружения.

РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ «СОЮЗ-2»

Ракеты-носители типа «Союз-2» разработаны на базе серийной РН «Союз-У». На ракетах-носителях «Союз-2» применены усовершенствованные двигательные установки и современные системы управления и измерений, что существенно повысило технические и эксплуатационные характеристики РН. Работы проведены в два этапа. На этапе 1а создан унифицированный носитель «Союз-2-1а» для различных типов головных блоков с диаметрами головных обтекателей до 4,11 м. РН характеризуется повышенной точностью выведения и увеличенной массой полезных грузов на низких орбитах за счет усовершенствования системы управления и двигательных установок I и II ступеней. На этапе 1б блок III ступени (РН «Союз-2-1б») был оснащен современным двигателем 14Д23 (РД-0124), что позволило дополнительно повысить энергетические возможности носителя.

Головной разработчик РН ‑ АО «РКЦ «Прогресс» (г. Самара). РН «Союз-2» в зависимости от назначения могут использовать РБ «Фрегат».

новое поколение легендарной ракеты-носителя;

экологически безопасные компоненты топлива - керосин и жидкий кислород;

повышенная энерговооруженность и современная система управления - новые возможности для выведения космических аппаратов.

Ракеты-носители типа «Союз-2»

Ракеты-носители «Союз-2» в сочетании с разгонным блоком «Фрегат» предназначены для запусков космических аппаратов на околоземные орбиты различных высот и наклонений, включая геопереходные и геостационарную, а также отлетные траектории.

Конструктивно ракеты-носители «Союз-2», как и все РН семейства «Союз», выполнены по схеме продольно-поперечного деления ракетных ступеней. На первом этапе полёта работают двигатели четырех боковых и центрального блоков, на втором, после отделения боковых блоков - только двигатель центрального блока.

Применительно к условиям эксплуатации в Гвианском космическом центре ракеты-носители «Союз-2» доработаны в части безопасности (прием команд с Земли на прекращение полета), системы телеизмерений (дециметровый диапазон частот с европейской структурой кадра телеметрии) и стойкости к повышенной влажности, морской транспортировке и т.д. - РН «Союз‑СТ-А» и «Союз-СТ-Б». На РН применяется головной обтекатель диаметром 4,11 м.

Стартовые комплексы ракет-носителей семейства «Союз-2»

Пуски ракет-носителей «Союз-2» осуществляются с космодромов БАЙКОНУР, ПЛЕСЕЦК, ВОСТОЧНЫЙ; пуски РН «Союз-СТ-А» и «Союз-СТ-Б» - из ГКЦ (Французская Гвиана).

Пусковая площадка № 31 на космодроме БАЙКОНУР (головной разработчик СК - филиал ФГУП «ЦЭНКИ» - НИИ СК), эксплуатируется с 1961 года. С площадки № 31 проводились запуски космических аппаратов серий «Метеор», «Молния», «Прогноз», «Ресурс», «IRS», «Космос». Запуски пилотируемых космических кораблей с этой площадки проводились в 1970-е и начале 1980-х годов, а также с 2012 г. К 2006 году площадка № 31 была модернизирована для проведения пусков РН «Союз-2».

Пусковая установка площадки № 44 космодрома ПЛЕСЕЦК также прошла модернизацию для работы с ракетами-носителями типа «Союз-2».

Стартовый комплекс для пусков ракет-носителей «Союз-СТ» был построен на космодроме Гвианского космического центра. Первый пуск РН «Союз-СТБ» по программе ESA был осуществлен из ГКЦ в 2011 году.

28 апреля 2016 года проведен первый пуск ракеты-носителя «Союз-2.1а» с новой стартовой площадки первого гражданского космодрома России ВОСТОЧНЫЙ. Это самый современный российский космодром - в нем воплощены новейшие технические решения. Так, подготовка к пуску осуществляется с использованием мобильной башни обслуживания закрытого типа. Эта конструкция уникальна для России: в ней 7 ярусов, ее вес 1600 тонн, высота 52 метра. На космодромах ПЛЕСЕЦК и БАЙКОНУР нет подобного оборудования. Башня позволяет проводить все работы по подготовке к старту в самых сложных климатических условиях. Благодаря использованию мобильной башни, люди, обеспечивающие запуск ракет-носителей, находятся в значительно большей безопасности и комфорте. В том числе здесь предусмотрена система аварийной эвакуации.

Основные характеристики РН «Союз-2» (Диаметр головного обтекателя 2,7 м - 4,11 м)

			Союз-СТ-А	Союз-СТ-Б
Стартовая масса, т
Количество ступеней
Компоненты топлива	кислород-керосин
Маршевые двигатели: Первой ступени; Второй ступени; Третьей ступени.
Разгонные блоки	РБ «Фрегат»
Масса полезного груза, т.* Пуск с космодрома БАЙКОНУР: Пуск с космодрома ПЛЕСЕЦК: Пуск с космодрома ВОСТОЧНЫЙ: Пуск с ГКЦ: На орбиту «Галилео»

* НОО - низкая околоземная орбита; ССО - солнечно-синхронная орбита; ГПО - геопереходная орбита; ГСО - геостационарная орбита.

«Союз-2.1б»

«Роскосмос»

Ракета-носитель «Союз-2.1б» успешно стартовала с космодрома Восточный. Прямая трансляция запуска велась на сайте Центра эксплуатации наземной космической инфраструктуры. Старт ракеты-носителя, ставший вторым в истории космодрома Восточный, состоялся в 8 часов 41 минуту по времени Москвы 28 ноября 2017 года. Ракета оборудована разгонным блоком «Фрегат», а ее полезной нагрузкой являются космический гидрометеорологический аппарат «Метеор-М» и 18 малых спутников, включая «Бауманец-2».

Согласно плану запуска, разгонный блок «Фрегат» завершит распределение спутников по орбитам в 12 часов 54 минуты по московскому времени, после чего начнется подготовка аппарата к входу в атмосферу. Космические аппараты, выведенные в космос, будут разведены по трем орбитам. Как ожидается, в 13 часов 42 минуты «Фрегат» начнет переходить на траекторию входа, а примерно в 14 часов 16 минут он войдет в атмосферу и упадет в Тихом океане.

Космодром Восточный строится недалеко от города Циолковский в Амурской области с 2010 года. В апреле 2016 года на космодроме был построен первый стартовый комплекс, а в августе 2017-го - началось строительство второго. Изначально первую ракету-носитель с космодрома планировалось запустить еще в конце 2015 года, однако это только 28 апреля 2016 года. Тогда ракетой-носителем «Союз-2.1а» на орбиту были запущены три спутника - «Михайло Ломоносов», «Аист-2Д» и SamSat-218.

В общей сложности на строительство космодрома потратили около 120 миллиардов рублей. Длительный перерыв между запусками первой и второй ракет-носителей с космодрома Восточный обусловлен необходимостью достройки космодрома и отладки его оборудования. На 2018 год запланированы пять стартов ракет-носителей с космодрома. При этом в перспективе «Роскосмос» планирует осуществлять с Восточного от восьми до десяти непилотируемых стартов в год. Первый пуск ракеты с экипажем на Международной космическую станцию состоится после 2023 года.

Спутник «Метеор-М» № 2-1, бывший основной полезной нагрузкой «Союз-2.1б», имеет пять метров в ширину, диаметр - 2,5 метра. Масса космического аппарата составляет 2,8 тонны. Спутник предназначен для получения глобальных и локальных изображений облачности, поверхности земли, а также ледового и снежного покровов в видимом, инфракрасном и микроволновом диапазонах волн. Кроме того, аппарат может собирать данные о распределении озона в атмосфере и информацию о гелиогеофизической обстановке в околоземном пространстве.

В числе попутной полезной нагрузки ракеты был спутник «Бауманец-2», построенный по проекту Московского государственного технического университета имени Баумана. Этот аппарат дистанционного зонирования Земли предназначен для передачи данных о поверхности планеты и для образовательных целей.

Василий Сычёв

У ракеты "Р-7" оказалась удивительно долгая жизнь. Через пятьдесят шесть лет после первого пуска в мире эксплуатируются пять стартовых комплексов и строится шестой. И сегодня, в 16:30 МСК состоялся первый испытательный полёт новой модели семейства Р-7 - "Союз-2.1в". О длинной и славной истории "семёрки" и о её новой модификации я бы и хотел рассказать.

Колыбель цвета хаки

В начале двадцатого века ученые и энтузиасты занимались ядерной физикой и строили первые ракеты с жидкостным двигателем. Катализатор Второй Мировой войны породил реализованные в металле технологии - ядерную бомбу ("Манхеттенский проект", США) и баллистические ракеты ("Фау-2", Германия). Очевидная выгода от их сочетания и напряжение Холодной войны породили межконтинентальные баллистические ракеты, первой из которых стала "Р-7", созданная в ОКБ-1 Сергея Павловича Королёва.
Задача создания МБР требовала прорыва в новое, многие решения принимались априорно и определили судьбу ракеты:

В 1953 году масса головной части с термоядерной боеголовкой была принята равной 5,5 тонн по докладной записке Андрея Сахарова. Несмотря на то, что уже спустя месяц Сахаров нашёл возможность уменьшить вес вдвое, требование грузоподъемности для ракетчиков сохранили. Ракета получилась слишком мощной для боевой, но обрела блестящее космическое будущее. Что любопытно, в США была совершенно такая же ситуация при разработке МБР "Атлас". Американцы изменили требования, перепроектировали ракету (потратив время, которое им очень не помешало бы в космической гонке), выиграли в военном смысле (стартовые позиции "Атласов" были проще и дешевле, их построили в разы больше), но получили очень серьезные проблемы с запуском в космос человека - мощность МБР как ракеты-носителя была в дефиците.

Одной ступенью получить межконтинентальную дальность было невозможно. А двигателисты не могли гарантировать запуск двигателя в невесомости после отделения первой ступени. Пришлось ставить первую ступень сбоку. Стартовый комплекс получился открытым, очень большим и очень неподходящим для военного применения. У американцев были такие же проблемы, и они их решили крайне своеобразно - МБР "Атлас" также запускала все три двигателя при старте, а в полёте сбрасывала два двигателя из трёх вместе с частью хвостового отсека.

Для управления полётом ракеты использовалась радиокоррекция с наземных пунктов. Это было верное решение для своего времени (в США ничего лучше тоже не придумали). В случае размещения стартовой позиции на полигоне "Капустин Яр" в районе Астрахани наземные пункты оказывались в горах Кавказа и надежной связи дать не могли. Пришлось искать новое место, которым стал район разъезда Тюра-Там, из соображений секретности названный "Байконур". К сожалению, технический прогресс быстро сделал инерциальную навигацию достаточно точной и необходимость радиокоррекции отпала, а космодром в тяжелых климатических условиях и, после распада СССР, в другом государстве, остался.

искусственный спутник

Р-7 как конструктор

Первая версия "семёрки" имела две ступени - центральный блок "А" и четыре боковых блока "Б", "В", "Г", "Д".

Боковые блоки

Центральный блок

В двухступенчатом варианте Р-7 могла вывести на орбиту примерно тонну. Этого было мало, да и законы баллистики говорили о том, что небольшая третья ступень, работающая в апогее, серьезно бы увеличила грузоподъемность ракеты. Такой третьей ступенью стал блок "Е", ракета получила названия "Луна" и "Восток" и использовалась с 1958 по 1991 год.

Блок "Е"

Более мощная третья ступень могла бы ещё повысить грузоподъемность ракеты. Так появился блок "И":

Блок "И"

Для запуска более тяжелых аппаратов к Луне и спутников связи "Молния", которые выводились на высокоэллиптические орбиты, была добавлена четвертая ступень - блок "Л"

Блок "Л"

Если вам хочется более подробно посмотреть, как это всё работает и летает, рекомендую - семейство Р-7 в Orbiter"e представлено отлично.

2.1в

Обратите внимание на изменение геометрических размеров первой ступени. Двигатель НК-33 при сравнимой массе имеет в полтора раза большую тягу, чем РД-108, и не имеет таких устаревших решений, как привод турбонасосного агрегата от отдельного бака с перекисью водорода. При этом сохраняется совместимость с существующими стартовыми сооружениями - используются те же узлы подвески, для нижней части стартового стола требуется минимальная доработка. Если говорить о более отдаленном будущем - возможны последующие модификации с добавлением геометрически более совершенных (цилиндр, а не конус) боковых блоков с новыми двигателями и ожидаемой полезной нагрузкой до 15-17 тонн.

Блок выведения "Волга"

Вот небольшая схема, иллюстрирующая необходимость блока выведения:

Полезная нагрузка

Заключение

технических систем

Спасибо за материалы:

Артему Жарову за

РН «Союз-2.1в» лёгкого класса

«Союз-2» - семейство трёхступенчатых среднего класса, разработанное и производимое РКЦ «Прогресс» (Самара) путём глубокой модернизации ракеты-носителя «Союз-У». Также в семейство «Союз-2» входит двухступенчатая РН лёгкого класса.

Масса полезной нагрузки выводимой на низкую орбиту - от 2 800 кг до 9 200 кг в зависимости от модификации и точки запуска.

Является частью семейства ракет-носителей Р-7. Рабочее название проекта - «Русь».

В долгосрочной перспективе семейство РН “Союз-2” может быть заменено на перспективное семейство РН (“Феникс”).

Назначение

Ракеты предназначены для выведения на низкие, средние, высокие, солнечно-синхронные, геопереходные и геостационарные орбиты с существующих стартовых комплексов. В том числе предусматривается запуск и грузовых космических кораблей по программе .

В настоящее время происходит постепенный процесс замены РН «Союз-У», и «Молния-М» на РН “Союз-2” этапов 1а и 1б, который начался приблизительно одновременно с летными испытаниями РН “Союз-2” этапов 1а и 1б:

После заключительного пуска РН «Молния-М» 30 сентября 2010 года, завершающего ее эксплуатацию, и последнего в истории совместного применения «Союз-ФГ» с (22 июля 2012 года) весь диапазон полезных нагрузок РН «Молния-М» на весь диапазон орбит выводится с помощью РН “Союз-2″ этапов 1а (или 1б) совместно с РБ”Фрегат”.
Для выведения КА ДЗЗ, предназначенных для применения на НОО, РН «Союз-У» к концу 2014 года практически полностью заменена на “Союз-2” этапа 1а (например, КА “Янтарь-4К2М”), а в случае КА типа “Ресурс-ДК”, или его модернизации , применяемый ранее «Союз-ФГ» к 2013 году заменен на “Союз-2” этапа 1б.
Для выведения научных КА типа «Фотон» и типа «Бион» процесс перехода на “Союз-2” этапа 1а также завершен (соответственно, в 2014 и в 2013 году).
Для выведения транспортных грузовых кораблей типа “Прогресс” переход с РН «Союз-У» на “Союз-2” этапа 1а продолжается, завершение ожидается в 2017 году.
Для выведения транспортных пилотируемых кораблей типа процесс перехода с РН «Союз-ФГ» на “Союз-2” этапа 1а был заморожен в июле 2013 года по причине нехватки финансирования Роскосмоса . В настоящее время (февраль 2016 года) работы по данному направлению не ведутся. Завершить переход на “Союз-2” этапа 1а планируется в 2020 году.

Замена на РН “Союз-5” (“Феникс”)

Планируется, что на смену ракетам «Союз-2» придет семейство ракет «Союз-5» (“Феникс”), головным разработчиком которого является РКЦ «Прогресс».

При разработке семейства “Союз-5” был использован задел по теме «Русь-М».

Основной вариант – двухступенчатая РН “Союз-5.1” тандемной схемы на компонентах топлива сжиженный природный газ и жидкий кислород и с массой полезной нагрузки около 8,5 тонн. Существуют также другие варианты, в том числе на другие массы полезных нагрузок, а также с использованием керосина в качестве топлива.

По состоянию на январь 2016 года по теме “Союз-5” завершено эскизное проектирование, которое в отличие от проведенной до него НИР, выполнялось в инициативном порядке.

В дальнейшем, в рамках Федеральной космической программы на 2016-2025 годы ожидается формирование требований Роскосмоса к космическому ракетному комплексу “Феникс” (запланировано на 2016-2017 годы) и проведение опытно-конструкторских работ (с 2018 года) с использованием задела по комплексу “Союз-5”.

Кроме того, в рамках работ ФКП 2016-2025 “по разработке ключевых элементов и технологий создания космического ракетного комплекса сверхтяжелого класса” предполагается, что в качестве боковых блоков (первой ступени) перспективной российской РН сверхтяжелого класса будут адаптированы блоки первой ступени РН “Феникс” (аналогично тому, как это было сделано с блоками РН “Зенит” для РН “Энергия”), которые, по предварительной информации, будут иметь ряд принципиальных отличий от блоков первой ступени базовой РН “Союз-5.1”, в частности, за счет использования ЖРД типа РД-171 вместо РД0164. Ожидается, что Роскосмос примет решение о создании сверхтяжелой ракеты-носителя на базе “Феникса” в 2017 году.

Также, по предварительным данным, в настоящее время тема “Феникс” рассматривается как научно-технический задел по созданию новой ракеты-носителя для пилотируемой программы в размерности ракеты “Зенит”.

Обтекатели, используемые для непилотируемых запусков

РН «Союз-2» используется для различных непилотируемых запусков, в том числе продвигается Старсем для коммерческих запусков спутников. При этом используются следующие типы головных обтекателей:

Грузовой космический корабль Прогресс (КА) используется для доставки различных грузов на МКС (как прежде использовался для доставки на станцию Мир). Корабль использует специализированный головной обтекатель (одинаковый для «Союз-У», «Союз-ФГ» и «Союз-2»);

тип обтекателя А используется для коммерческих запусков. Кроме «Союз-2» используется на «Союз-У», «Союз-ФГ»;

тип обтекателя С используется для коммерческих запусков Старсем. Обтекатель имеет внешний диаметр 3,7 м и длину 7,7 м. РБ Фрегат спрятан под обтекателем вместе с полезной нагрузкой;

тип обтекателя СЛ используется для коммерческих запусков Старсем. Обтекатель имеет внешний диаметр 3,7 м и длину 8,45 м. РБ Фрегат спрятан под обтекателем вместе с полезной нагрузкой. Этот тип обтекателя был использован для запуска КА Corot;

тип обтекателя СТ используется для коммерческих запусков Старсем. Обтекатель имеет внешний диаметр 4,1 м и длину 11,4 м. Данный тип обтекателя может быть использован только вместе с «Союз-2», так как аналоговые системы управления не способны стабилизировать полёт, парируя аэродинамические возмущения, возникающие при полёте с обтекателем такого размера. Этот углепластиковый обтекатель адаптирован с РН Ариан-4. Это единственный тип обтекателя, предлагаемый Старсем и Arianespace при запуске из Куру. Этот тип обтекателя был использован для запуска КА MetOp-A.

Стартовые площадки

Пустой стартовый комплекс 43/4 в Плесецке

Так как, с точки зрения конструкции, РН «Союз-2» является модификацией РН «Союз-У» его запуск возможен с любого стартового комплекса, предназначенного для запуска ракет-носителей семейства Р7 после установки специфического для «Союз-2» оборудования и прокладки соответствующих кабельных связей.

На сегодня переоборудованы под запуск РН «Союз-2» следующие стартовые комплексы:

, площадка 43 / старт № 4 (оборудование для более старых РН демонтировано, поэтому запускать с данного стартового комплекса можно только «Союз-2»).
, площадка 31 (на 2011 год в МИК и на стартовом комплексе установлено оборудование как для проверки и запуска Союз-У/Союз-ФГ, так и для «Союз-2», поэтому с данной площадки возможны и производятся запуски всех вышеперечисленных РН).

Планируется доработка под запуск РН «Союз-2» следующих стартовых комплексов:

Плесецк, площадка 43 / старт № 3 (МИК используется общий для площадки 43, поэтому его доработка не требуется).
Плесецк, площадка 16.
Байконур, площадка 1 (так называемый «Гагаринский старт», откуда осуществляются (совместно с площадкой 31) российские пилотируемые запуски).

Строится стартовый комплекс для данной ракеты на новом российском космодроме Восточный.

Кроме вышеперечисленных площадок для запуска «Союз-2» (модификаций , ) специально построен стартовый комплекс в (ГКЦ), технология запуска с которого кардинально отличается от запусков из Плесецка и Байконура:

В монтажно-испытательном комплексе (МИК) собирается только собственно РН, без её стыковки с космической головной частью (состоит из космического аппарата, обтекателя и, опционально, разгонного блока «Фрегат»). Ракета вывозится и устанавливается на стартовый комплекс «без головы». На российских космодромах РН вывозится из МИК в сборе с головной частью.

Головная часть собирается, вывозится и устанавливается на РН в вертикальном положении. Это связано с тем, что многие европейские космические аппараты не переносят искривляющих боковых нагрузок, неизбежных при стыковке аппарата к РН и перевозки собранной конструкции в горизонтальном положении.

Установка головной части и операции по подготовке РН к пуску производятся в прямом смысле под крышей - после установки РН на неё накатывают по рельсам специальную конструкцию - мобильную башню обслуживания, которая закрывает от экваториальной погоды работающий с РН персонал и содержит площадки, лифты и другие средства удобного доступа к различным частям ракеты.

В отличие от российских космодромов управление пуском осуществляется не из сравнительно близко расположенных к стартовому столу подземных бункеров, а из обычного здания, расположенного на расстоянии более 1 км от стартового стола. Большие длины связей потребовали дополнительной адаптации систем стартового комплекса.

По предварительной информации операции подключения и отключения заправочного оборудования будут автоматизированы благодаря тому, что стартовый стол для «Союз-СТ» не вращается и точки подключения заправочного оборудования находятся всегда в одном месте. В Плесецке и Байконуре «Союз-2» запускается с вращающегося по азимуту стартового стола, что затрудняет автоматизацию заправочных операций.

Модификации ракеты

Семейство состоит из нескольких модификаций РН (ранее предполагалось, что это будут последовательные этапы модернизации одной ракеты):

Вер-сия	Индекс	ПН на НОО, кг	ПН на ССО, кг	ПН на ГПО, кг	Масса РН, т	ДУ 1 ст	ДУ 2 ст	ДУ 3 ст	Тип РБ	СК
1а	14А14	Плесецк 5900-6830, Байконур 5500-7020			312	РД-107А	РД-108А	РД-0110	Фрегат	Плесецк 43/4, Байконур 31/6
1б	14А14	Плесецк 6900-7835, Байконур 6500-8250	Плесецк 4900		312	РД-107А	РД-108А	РД-0124	Фрегат	Плесецк 43/4, Байконур 31/6
1в	14А15	Плесецк 2630-3000	1500 кг (c БВ Волга)		157-160	НК-33, РД-0110Р	РД-0124	нет	Волга	Плесецк 43/4
СТ-А	372РН21		4230	2810	312	РД-107А	РД-108А	РД-0110	Фрегат	ГКЦ
СТ-Б	372РН21	9000-9200	4900	3250	312	РД-107А	РД-108А	РД-0124	Фрегат	ГКЦ

Первая модификация предусматривала замену двух аналоговых систем управления на единую цифровую российского производства, что позволило значительно повысить точность выведения, устойчивость и управляемость ракеты, кроме того снизило зависимость от импортных комплектующих при производстве РН. Применение новой системы управления позволило использовать увеличенные головные обтекатели и соответственно увеличить габариты полезной нагрузки. Новая система управления распределена по всей ракете: на третьей ступени установлены БЦВМ, навигационные приборы и оборудование преобразования информации с датчиков и формирования команд для элементов управления третьей ступени, оборудование преобразования информации с датчиков и формирования команд для элементов управления остальных блоков (центрального и боковых) размещены непосредственно в этих блоках, преобразовательное оборудование связано с БЦВМ по кодовым линиям связи.

На этом этапе предусмотрено также использование модернизированных (относительно «Союз-У») двигателей на блоках первой и второй ступеней - с целью повышения эффективности двигателей применены новые форсуночные головки, обеспечивающие более эффективное смесеобразование, что приводит к увеличению выводимой полезной нагрузки (на низкую орбиту) примерно на 300 кг. Конструкция третьей ступени рассчитана на применение обоих типов двигателей, как РД-0110, использовавшийся и на предыдущих модификациях, так и на РД-0124. Соотношение объёмов баков О и Г изменено с учётом требований для двигателя РД-0124, в результате чего бак керосина приобрёл слегка «чечевицеобразную» форму.

В ракете-носителе «Союз-2.1б», по сравнению с вариантом «Союз-2.1а», в качестве двигателя третьей ступени используется РД-0124 разработки КБ Химавтоматикис повышенным удельным импульсом до 359 с и улучшенной управляемостью за счёт возможности изменения вектора тяги основных камер вместо применения малоэффективных рулевых сопел на затурбинном («мятом») газе. Применение другого типа горючего (керосин РГ-1 вместо керосина Т-1) привело к изменению соотношения объёмов заправляемых компонентов и, как следствие, к переработке конструкции блока И.

Данная модификация может применяться как самостоятельно, так и с использованием разгонного блока Фрегат.

Данная модификация проще (содержит меньше элементов) чем 1а, из-за применения более совершенного двигателя и способна заменить 1а во всех вариантах применения. Её недостатки проистекают из её преимуществ: новый двигатель делает модификацию дороже из-за необходимости окупания затрат на ОКР, он заметно более материалоёмок, и он же не позволяет распространить статистику успешных пусков «Союз-У» и «Союз-ФГ» на данную модификацию ракеты, что пока не позволяет применять её в особо ответственных областях, например, в пилотируемой космонавтике.

«Союз-СТ-А»

Для обеспечения коммерческих запусков с космодрома Куру на базе ракеты-носителя «Союз-2.1а» создаётся модифицированная ракета-носитель «Союз-СТ» (Союз-СТА). Основные отличия ракеты от базового варианта - доработка системы управления под приём телекоманд с земли на прекращение полёта, доработка телеметрии под европейские наземные станции приёма телеметрической информации и доработка под среду эксплуатации (высокая влажность, морская перевозка и др.).

Основные отличия между СТА и 1а лежат в технологии подготовки и запуска РН из Куру относительно применяемых в Плесецке и Байконуре.

Первый запуск «Союз-СТ» состоялся 17 декабря 2011 года. Первая партия российского оборудования для стартового комплекса ракет-носителей «Союз» прибыла в Куру в 2008 г. В начале 2011 года проведены комплексные испытания старта.

Предполагавшаяся по завершении комплексных испытаний пусковая кампания отложена из-за отсутствия или неготовности полезной нагрузки.

«Союз-СТ-Б»

Вариант «Союз-СТ» для запуска с космодрома Куру на базе «Союз-2.1б», отличия аналогичны отличиям между СТА и «Союз-2.1а». Первый запуск «Союз-СТБ» произведён с космодрома Куру 21 октября 2011 года.

«Союз-2.1в»

Является ракетой лёгкого класса, с грузоподъёмностью порядка 2800 кг на низкую (200 км) околоземную орбиту. Модификация ранее была известна как «Союз-1». Является глубокой модернизацией ракеты «Союз-2.1б», кроме того, двухступенчатой, без использования четырёх боковых блоков.

По сравнению с вариантом «Союз-2.1б» в качестве двигателя центрального блока используется жидкостный ракетный двигатель закрытого цикла НК-33-1 разработки СНТК им. Н.Д. Кузнецова, обладающий более чем вдвое большей тягой, по сравнению с используемым на «Союз-2.1а» и «Союз-2.1б» РД-108А. Эскизный проект доработан в плане использования в качестве маршевого двигателя первой ступени двигателя НК-33-1 без форсирования, установки узла качания и рулевых машин. В апреле 2013 года Владимир Солнцев (НПО «Энергомаш») сообщил, что производство НК-33 возобновляться не будет: по исчерпанию запаса старых двигателей (около 20 штук) на носитель будет устанавливаться новый двигатель РД-193, разрабатываемый на основе РД-191 и планируемый к серийному выпуску в 2014 году. В качестве рулевого двигателя будет использована специальная версия двигателя РД-0110 с третьей ступени РН «Союз», при этом 4 камеры РД-0110Р (Р - «рулевой») будут расположены вокруг двигателя центрального блока. Кроме того, исключаются боковые блоки.

Данная модификация использует унифицированные с остальными вариантами ракет-носителей «Союз-2.1» стартовый комплекс и систему управления.

«Союз-2.1в» может использоваться с блоком выведения «Волга», разрабатываемым «ЦСКБ-Прогресс». Блок имеет двигательную установку на компонентах НДМГ/АТ, развивающую тягу 2,94 кН (0,3 тс) и обеспечивающую удельный импульс 307 с. Длина блока 1,025 м, диаметр 2,72-3,2 м. Стартовая масса 1140-1740 кг, сухая - 840 кг. Масса выводимой полезной нагрузки на ССО - 1500 кг.

В случае успешных испытаний и введения в эксплуатацию будет конкурировать с ракетами Ангара-1 и Вега.

По состоянию на июнь 2013 года успешно завершились огневые испытания блока первой ступени.

Первый запуск РН «Союз-2.1в», первоначально запланированный на 4-й квартал 2012 года с космодрома «Плесецк», неоднократно переносился и, наконец, состоялся 28 декабря 2013 года. Второй запуск с космодрома «Плесецк» состоялся 5 декабря 2015 года. Первоначально он трактовался как «частичный успех», однако 20 января 2016 года Роскосмос подтвердил утерю спутника «Канопус-СТ» из-за нештатной ситуации: по предварительной информации, космический аппарат не смог отделиться от разгонного блока, вследствие чего вся связка начала двигаться по неверной траектории. Третий запуск ракеты «Союза-2.1в» с двигателем НК-33 запланирован на апрель 2016 года.

Преимущества и недостатки

«Союз-2», являясь модернизацией РН «Союз-У», имеет свой набор преимуществ и недостатков относительно других РН своего класса.

Преимущества:

отработанная конструкция (вместе с «Союз-У» и «Союз-ФГ» налетала на начало 2011 года почти 800 пусков), являясь при этом одной из самых низкоаварийных РН в мире
низконапряженные двигатели (давление в двигателях этапа 1а не более 70 атмосфер, для 1б не более 160 атмосфер), что дает большой запас по надежности
освоенное производство (отлаженный техпроцесс), что означает низкий процент брака, отработанные технологии контроля, низкую себестоимость продукции

Недостатки:

наличие ряда атавизмов в конструкции приводящих к меньшему массовому совершенству (отношению массы полезной нагрузки к стартовой массе), чем то, которого можно было бы достичь, используя более современные технические решения:
- использование перекиси водорода для работы турбонасосных агрегатов двигателей первой и второй ступени, вместо использования тех же компонентов, что использует сам ЖРД;
- использование тяжелого азота (а не гелия) для наддува баков. При этом на первой и второй ступени РН «Союз-2.1в», а также на третьей ступени РН «Союз-2.1б» и «Союз-СТ-Б» реализован гелиевый наддув баков;
- использование ЖРД открытого цикла, имеющих меньший КПД, чем ЖРД закрытого цикла. При этом ЖРД открытого цикла считаются более безопасными из-за более медленного развития аварийных ситуаций, что является несомненным преимуществом при использовании РН для пилотируемых миссий;
из-за исторического использования поворотного стартового стола отсутствие автоматизации операций по заправке РН, ручная стыковка электро- и пневмосоединений при установке РН на старт, что требует большое количество обслуживающего персонала и увеличивает влияние человеческих ошибок при подготовке к запуску РН. При этом наличие поворотного круга для РН «Союз-2» не требуется, поскольку «Союз-2» совершает поворот на начальном участке траектории выведения. Стартовый комплекс ГКЦ лишён поворотного круга, что позволило максимально автоматизировать процесс подготовки;
из-за подвески РН за верхнюю часть первой ступени, а не установки РН «на днище», требуется сравнительно сложный стартовый комплекс (характерная форма - «тюльпан»). Это не недостаток как таковой, а всего лишь особенность всех РН семейства Р-7, поскольку за многие десятилетия использования конструктивные и технологические особенности подобных стартов хорошо известны, а постройка нового старта при отсутствии производственного брака теоретически может занять всего лишь 9 месяцев. Фактически постройка старта в ГКЦ заняла 4 года, что по современным меркам сравнительно недолго.

Испытания

Участники испытаний в одной из пультовых - у пульта СУ РН «Союз-2».

Летные испытания РН модификации 1а начались в октябре 2004 года и завершены пуском КА “Меридиан-3” в ноябре 2010 года.

Летные испытания модификации 1б начались в декабре 2006 года и завершены пуском КА “Ресурс-П” №1 в июне 2013 года. Ряд заключительных пусков данной модификации в этот период времени проводился вне программы летных испытаний.

Испытания модификаций СТ-А и СТ-Б в части бортового оборудования, агрегатов и узлов, а также адаптации для использования с обтекателем типа СТ, были совмещены с соответствующими испытаниями модификаций 1а и 1б. Испытания модификаций СТ-А и СТ-Б в собранном виде начались в мае 2010 года с испытаний на технической позиции. На настоящий момент (февраль 2016 года) обе РН находятся в штатной эксплуатации.

Летные испытания модификации 1в начались в декабре 2013 года пуском КА “АИСТ” и двух калибровочных сфер “СКРЛ-756”.

Всего на начало 2011 в рамках испытаний произведено 10 пусков (6 - модификации 1а, 4 - модификации 1б). Все пуски в рамках летных испытаний, за исключением первого пуска модификации 1а, производились с выведением коммерческой полезной нагрузки.

Ожидаемый объём летных испытаний - не менее чем по 5 пусков для каждой модификации.

Женская мода и красота

Головная часть ракеты союз 2.

Ракета-носитель «Союз-2-1В»

Колыбель цвета хаки

Р-7 как конструктор

Боковые блоки

Центральный блок

Блок "Е"

Блок "И"

Блок "Л"

2.1в

Блок выведения "Волга"

Полезная нагрузка

Заключение

Назначение

Замена на РН “Союз-5” (“Феникс”)

Обтекатели, используемые для непилотируемых запусков

Стартовые площадки

Модификации ракеты

«Союз-СТ-А»

«Союз-СТ-Б»

«Союз-2.1в»

Преимущества и недостатки

Испытания