В субботу, 28 декабря 2013 года, в 16 часов 30 минут (мск) с пусковой установки номер 4 площадки номер 43 космодрома Плес ецк боевым расчетом Войск воздушно-космической обороны успешно проведен уникальный пуск ракеты- носителя легк ого класса «Союз-2-1В» с блоком выведения «Волга» и космическим аппаратом «Аист».

«Союз-2» этапа 1В - это двухступенчатая ракета-носитель лёгкого класса, разработанная АО «РКЦ «Прогресс» (Cамара). Предназначена для запуска спутников со стартовых комплексов ракет-носителей «Союз-2». Ракета-носитель разработана на базе «Союз-2» этапа 1Б, со снятием боковых блоков, установкой на центральном блоке двигателя НК-ЗЗА и рулевого двигателя РД0110З (разработки ОАО «КБХА»). Блок второй ступени заимствуется с доработкой блока 3 ступени «Союз-2» этапа 1Б.

В основе новой ракеты работает двигатель первой ступени НК-33, разработанный самарским предприятием ОАО «Кузнецов». Это первый запуск НК-33 в российском проекте после закрытия в 1974 году советской «лунной» программы, где планировалось его использование.

Система управления РН разработана НПО автоматики. Аппаратура и программно-математическое обеспечение разработано на базе СУ РН «Союз-2». В СУ внедрена новая БЦВС «Малахит-7», отличающаяся от предыдущей БЦВС меньшими в 6 раз габаритами, меньшей в 5 раз стоимость, и более высокой производительностью. Кроме того в состав СУ входит прибор аварийной защиты двигателя. Вновь разработанные периферийные приборы обеспечивают управление маршевым и рулевым двигателями на первой ступени. Вторая ступень с приборами СУ заимствуется с РН «Союз-2». Огромное преимущество новой РН и системы управления в том, что стартовый комплекс и наземная аппаратура СУ претерпели незначительные изменения и обеспечивают запуск РН семейства «Союз-2» с одного стартового комплекса.

Для НПО автоматики это 30-й запуск РН семейства «Союз-2» с нашей системой управления.

Преимущества систем управления (СУ) «Союз-2», «Союз-СТ», «Союз-2-1В»:

1. Высокая точность выведения полезной нагрузки с использованием данных навигационной системы ГЛОНАСС;

2. Решение проблем экологии:

• полное выгорание топлива;
• сокращение зон отчуждения под падение отработанных ступеней РН;

3. СУ полностью изготавливается Российскими предприятиями на современной отечественной элементной базе;

4. Максимальное использование энергетики РН;

5. Цифровая система управления:

• расчет и ввод полетного задания в процессе предстартовой подготовки;
• возможность перенастройки автомата стабилизации под различную полезную нагрузку и готовые обтекатели;

6. Автоматическое гирокомпасирование - нет необходимости в развороте стартового стола;

7. Автоматический режим предстартовой подготовки с отсутствием ручных операций;

8. Значительное сокращение боевого расчета при проведении проверочных режимов и предстартовой подготовки РН.

В системе управления РН «Союз-2», «Союз-СТ», «Союз-2-1В» НПОА использует распределенную систему управления, которая обладает рядом преимуществ:

• Связь между абонентами системы осуществляется по магистральным кодовым линиям связи, что приводит к сокращению числа кабельных связей, а значит сокращению массы кабельной сети изделия;
Внедрение распределенной системы дает возможность модульного наращивания функций, позволяет легко адаптировать систему управления к каждому новому объекту управления;За счет внедрения РСУ мы получаем возможность модульного наращивания системы управления, а значит система становится легко адаптируемой к каждому новому объекту управления;Увеличение массы полезной нагрузки за счет перемещения части приборов СУ на более низкие ступени;Распределение и увеличение вычислительных ресурсов, что расширяет возможности модернизации системы;Упрощение монтажа и эксплуатации;
• Применение управляющих органов и интеллектуализированных датчиков, в том числе разработки НПО автоматики, с использованием нанотехнологий.

Конкурентные преимущества НПО автоматики:

1. Уникальный опыт в создании автоматических систем управления ракетно-космической техники;
Высокое качество разработки и отработки систем;Высокий научно-технический и производственный потенциал, актуальный задел по ряду направлений;Замкнутый цикл изготовления продукции: научные исследования, проектирование, конструирование, производство, испытания, сопровождение в эксплуатации;Значительный опыт построения эффективного и долгосрочного взаимодействия с заказчиками, поставщиками и смежными организациями;Система контроля качества на всех этапах разработки и производства систем управления;
2. Развитая экспериментальная база.

В системе управления РН «Союз-2-1В» НПОА внедрена БЦВС нового поколения.

28 декабря 2013 в 16:56

Долгая жизнь королёвской «семёрки»: успешные испытания «Союз-2.1в»

• Космонавтика

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.

15 мая 1957 года состоялся первый пуск (неудача: пожар бокового блока, потеря стабилизации, аварийное выключение двигателей). Третий пуск 21 августа был успешным для ракеты (головная часть разрушилась при входе в атмосферу). Наступал международный геофизический год, США неоднократно объявляли о намерении запустить искусственный спутник Земли, поэтому было решено использовать простаивающие в ожидании новых головных частей МБР как ракеты-носители. И 4 октября 1957 года началась космическая эра человечества.

Р-7 как конструктор

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

Боковые блоки

Блоки «Б»-«Д» работали, в зависимости от модификации, ~100-120 секунд и сбрасывались. Разделение ступеней реализовано очень красиво - после разрушения нижних узлов связи хвостовая часть блоков отходит в сторону за счет последнего импульса двигателей, затем двигатели выключаются, и блоки выходят из верхних силовых узлов просто за счет своего веса.

Центральный блок

Блок «А» работает, в зависимости от модификации, ~240-290 секунд. В варианте МБР для точного прицеливания двигатель выключался в два этапа - сначала маршевые камеры, ступень переходила на режим малой тяги на рулевых камерах, и, при достижении требуемой скорости, выключались и они.

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»

С третьей ступенью «семёрка» уже могла вывести на околоземную орбиту 4,5 тонны или отправить небольшой аппарат к Луне. На этой версии ракеты были запущены первые «Луны», первый человек, разведывательные и народнохозяйственные спутники.

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

Блок «И»

Блок «И» позволил выводить на орбиту уже ~7 тонн. Ракеты под названиями «Восход» и «Союз» запустили множество различных аппаратов, «Союз» в модификациях «Союз-2», «Союз-ФГ» и «Союз-У» используется до сих пор.

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

Блок «Л»

Четырехступенчатая ракета-носитель «Молния» обеспечила первую мягкую посадку автомата на Луну («Луна-9»), отправку аппаратов к Марсу/Венере и спутниковое вещание на территории СССР.

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

2.1в

После этого обзора можно объяснить, в чем состоит новизна версии 2.1в. Во-первых, первая ступень, из боковых блоков «Б»-«Г», убирается. Блок «А» заменяется на новый, с новым двигателем (забавно, у него, похоже, пока нет буквенного имени). Блок «И» остаётся, но, вместо третьей ступени, становится второй. И третьей ступенью ставится новый блок выведения «Волга» (опционально). Получается ракета-носитель легкого класса (~2,8 т на 200 км, 1,4-1,7 т. на 800-1000 км или солнечно-синхронную орбиту с блоком выведения), способная эффективно заменить закрываемое семейство ракет «Космос» и конверсионные «Днепр», «Стрела», «Рокот», которые используют снятые с производства МБР.

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»

Этот блок предназначен для довыведения спутников на требуемую орбиту при необходимости. Если у спутника нет собственной двигательной установки (а это верно для большого количества спутников на низких круговых орбитах), или же нужно осуществить вывод полезной нагрузки на солнечно-синхронную орбиту (что несколько сложнее вывода на «обычные» низкие околоземные орбиты), блок «Волга» способен разместить его на орбите с требуемыми параметрами и затормозиться, чтобы культурно сгореть в атмосфере и не мусорить в космосе. Блок разработан не с нуля, а является развитием двигательной установки спутников фоторазведки серии «Янтарь».

Вот небольшая схема, иллюстрирующая необходимость блока выведения:

Полезная нагрузка

Поскольку пуск является испытательным, в качестве полезной нагрузки установлены калибровочные сферы для радаров предупреждения о ракетном нападении - простые шары из полированного металла, и малый студенческий спутник «Аист», дублер которого был запущен в космос весной вместе со спутником «Бион».

Заключение

Несмотря на огромный по меркам высокотехнологичных технических систем возраст в 56 лет, семейство ракет на базе «семерки» не думает уходить в историю. Наоборот, судя по текущей ситуации, они будут эксплуатироваться ещё лет десять как минимум.

Спасибо за материалы:

1. Артему Жарову за

ТАСС-ДОСЬЕ /Инна Климачева/. 27 апреля 2016 г. в 05:01 мск запланирован первый запуск с нового российского космодрома Восточный в Амурской области. Ракета-носитель "Союз-2.1а" с разгонным блоком "Волга" выведет в космос университетские спутники "Ломоносов" (МГУ им. М. В. Ломоносова) и "Аист-2Д" (Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева, СГАУ), а также наноспутник SamSat-218 ("СамСат-218"; СГАУ). Для запуска с Восточного ракета была доработана и модернизирована: ее бортовая вычислительная машина была заменена на более производительную и менее габаритную.

"Союз-2.1а" - российская одноразовая ракета космического назначения. Является модификацией (этап модернизации - 1а) ракеты космического назначения "Союз-2", которая была создана в середине 1990-х гг. на базе "Союза-У" (эксплуатируется с 1973 г.).

Разработана и изготавливается Ракетно-космическим центром "Прогресс" (РКЦ "Прогресс", Самара). Предназначена для запусков различных космических аппаратов, в том числе кораблей и спутников военного назначения.

Характеристики

Представляет собой трехступенчатую ракету-носитель среднего класса. Длина - 46,3 м, диаметр - 10,3 м, стартовая масса - 312 т.

На первой и второй ступенях установлены жидкостные ракетные двигатели РД-107А и РД-108А разработки НПО Энергомаш им. академика В. П. Глушко (г. Химки, Московская обл.), на третьей - четырехкамерный РД-0110 Конструкторского бюро химавтоматики (Воронеж). Двигатели работают на керосине (окислитель - жидкий кислород). Цифровая система управления создана в НПО автоматики им. Н. А. Семихатова (Екатеринбург).

На ракете могут применяться головные обтекатели диаметром 2,7; 3; 3,3; 3,715 или 4,11 м.

Грузоподъемность ракеты-носителя - от 1,3 т до 7,28 т. "Союз-2.1а" может использоваться для вывода на орбиту космических аппаратов как самостоятельно, так и с разгонными блоками "Фрегат" (НПО им. С. А. Лавочкина; г. Химки Московской обл.) и "Волга" (РКЦ "Прогресс"). В сочетании с разгонными блоками вывод аппаратов возможен на все типы орбит.

Запуски

Запуски до сих проводились только с космодромов Плесецк (Архангельская обл.) и Байконур (Казахстан). Первый испытательный пуск, который проходил по суборбитальной траектории, осуществлен 8 ноября 2004 г. с Плесецка с макетом космического аппарата. Первый рабочий состоялся 19 октября 2006 г. с Байконура: ракета с разгонным блоком "Фрегат" вывела в космос европейский метеорологический спутник MetOp-A ("МетОп-А").

С 2014 г. "Союз-2.1а" начал использоваться для вывода на орбиту автоматических космических кораблей типа "Прогресс" с грузами для Международной космической станции (МКС); запуски проводятся с Байконура.

28 декабря 2015 г. на заседании госкомиссии по проведению летных испытаний средств выведения космических аппаратов было принято решение о завершении летных испытаний ракеты-носителя и передаче ее в штатную эксплуатацию.

Всего проведено 23 запуска ракеты (из них 12 - с блоком "Фрегат") - 21 успешный, один частично успешный (с "Фрегатом") и один неудачный. В ходе предыдущего 31 марта 2016 г. стартовавший с Байконура "Союз-2.1а" вывел в космос грузовой корабль "Прогресс МС-02" с 2,5 т различных грузов для МКС.

Инциденты

21 мая 2009 г. "Союз-2.1а" с блоком "Фрегат" при запуске с Плесецка вывел на нерасчетную орбиту военный спутник связи "Меридиан-2". Однако аппарат не был потерян, сохранилась возможность его частичной эксплуатации. Причина инцидента - преждевременное отключение работы третьей ступени ракеты.

Неудачей завершился запуск 28 апреля 2015 г. с грузовым кораблем: ракета не смогла вывести на заданную орбиту "Прогресс М-27М". 8 мая того же года корабль неуправляемо сошел с орбиты и сгорел в плотных слоях атмосферы, его фрагменты упали в воды Тихого океана. Комиссия по расследованию аварии выяснила, что ЧП произошло из-за разгерметизации баков носителя с окислителем и горючим. К этому привели недостатки при опытно-конструкторских работах по совместному использованию ракеты и корабля.

Перспектива

Рассматривается возможность перевода на этот космический носитель запусков пилотируемых кораблей типа "Союз" (c 2001 г. выводятся "Союзом-ФГ" с Байконура). Федеральной космической программой России на 2016-2025 гг. (утверждена 17 марта 2016 г. на заседании правительства РФ) предусматривается использование "Союза-2.1а" для вывода на орбиту в 2021-2024 гг. новых пилотируемых кораблей "Союз МС". Кроме того, с помощью ракеты в 2016-2025 гг. будут запускаться грузовые корабли "Прогресс МС".

Российский блок выведения "Волга"

Блок выведения "Волга" разработан в 2008-2010 гг. Ракетно-космическим центром "Прогресс" (РКЦ "Прогресс", Самара). Может использоваться для запусков космических аппаратов в составе ракет-носителей "Союз-2" этапов модернизации 1а, 1б и 1в: "Союз-2.1а" (первый запуск состоялся в 2004 г.), "Союз-2.1б" (2006) и "Союз-2.1в" (2013).

Характеристики:

• стартовая масса блока - от 1 тыс. 56 до 1 тыс. 656 кг (без топлива - 756 кг),
• высота - 1,025 м,
• диаметр - 2,72 м.

В качестве топлива в "Волге" используется гептил (окислитель - азотный тетраоксид). Блок обеспечивает выведение полезной нагрузки (одного или несколько спутников) на средние круговые орбиты высотой до 1,5 тыс. км, а также на солнечно-синхронные высотой 850 км.

Запуски блока "Волга" могут проводиться с космодромов Плесецк (Архангельская обл.), Байконур (Казахстан) и с нового российского космодрома Восточный (Амурская обл.), где возведены стартовые комплексы для ракет-носителей "Союз-2". Так, в случае запуска с Плесецка в составе с ракетой "Союз-2.1в" блок "Волга" может выводить на орбиту полезный груз массой от 1,4 т до 1,7 т.

Всего блок "Волга" участвовал в двух запусках - оба проведены с Плесецка с ракетой "Союз-2.1в". Один был успешным, другой - частично успешным.

Первый запуск состоялся 28 декабря 2013 г.: на околоземную орбиту выведен студенческий спутник "Аист"-1 (создан СГАУ и специалистами РКЦ "Прогресс") и две калибровочные сферы СКРЛ-756 (для отработки программ блока).

Запуск 5 декабря 2015 г. прошел нештатно. Военный спутник дистанционного зондирования Земли "Канопус-СТ" (или "Космос-2511") не смог отделиться от блока из-за несрабатывания одного из четырех замков, удерживавших его на "Волге". Отделение калибровочной сферы, которая запускалась одновременно, прошло успешно. Спустя три дня, 8 декабря, "Канопус-СТ" в связке с "Волгой" сошел с орбиты, его обломки сгорели в плотных слоях атмосферы над Атлантикой.

Систему разделения для "Канопуса-СТ" изготовило омское ПО "Полет", где был создан сам спутник. Предприятие-изготовитель обязалось устранить дефект, приведший к ЧП.

"YouTube/Минобороны России"

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	Приме-чание
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.

 Ну вот, сбылась ещё одна мечта идиота - так скоро их и не останется. Мечт, а не идиотов:) Звонит мне в четверг military_press и спрашивает, не хочу ли я поехать завтра, т.е. в пятницу, в Плецеск, на пуск ракеты. Конечно, хочу! Тут даже думать не надо. Так как с военным бортом были непонятки, то я сел вечером в пятницу на поезд Москва-Северодвинск и утром в субботу был уже на космодроме.

Тут надо уточнить: для того чтобы агенты вражеской разведки ни о чём не догадались, существует поселок городского типа Плесецк (страшная дыра), есть космодром «Плесецк» , а также - город «Мирный », в котором живут те, кто работает и служит на космодроме. Город, естественно, является ЗАТО . Про него у меня будет отдельный небольшой пост. Хотя кроме пары тематических ракетных памятников смотреть в нем нечего.

Изначально пуск планировался на 26 августа, но после аварии ракеты-носителя «Союз-У» 24 августа (при выводе на расчетную орбиту транспортного корабля «Прогресс М-12М » отказала третья ступень РН, и корабль сгорел где-то в атмосфере) пуск был перенесен на ночь с 1 на 2 октября. Однако в связи с тем, что сила ветра на высоте от 7 до 10 километров тогда превышала установленные параметры (раз в пять примерно: вместо 10 м/c - около 55 м/с), решением Госкомиссии запуск космического аппарата «Глонасс-М» с космодрома Плесецк был перенесен по метеоусловиям на резервную дату - 3 октября. А днем я отправился на 43-ю площадку космодрома, чтобы посмотреть на РН «Союз-2», установленный на стартовом столе.

23 фотографии, общий вес 3,4 мегабайт

1. МИК - Монтажно-испытательный корпус. Тут происходит окончательная сборка РН и КА в единое целое. Отсюда РН вывозится на старт. Видите слева домик с тремя парами широких окон? Это наблюдательный пункт - вокруг него при старте находятся гости и пресса.

2. РН вывозят из МИКа сначала назад, а затем толкают тепловозом к стартовому столу. Пушки к бою едут задом. Так и здесь, РН к столу едет задней частью вперед.

3. Стартовый комплекс №3 . Отсюда могут запускаться все РН «Союз», кроме «Союз-2». Но в дальнейшем он тоже будет модернизирован под двойку.

4. А вот и наша красавица - РН «Союз-2.1б» с КА «Глонасс-М».

5. В субботу РН даже не заправляли. Но теперь, если Госкомиссия вечером даст добро, ракету за три часа до старта начнут заправлять керосином и кислородом.

6. Наблюдательный пункт около стартового стола. Я так понял, что отсюда контролируется заправка ракеты и во время старта в нем никого нет.

7. Головной обтекатель ракеты. Под ним находится разгонный блок «Фрегат» и сам КА «Глонасс-М ».

8. Вообще, конечно, этот комплекс поражает ещё тем, что основные идеи этой ракеты были заложены в 50-е года, когда Королев создавал МБР Р-7 . Сейчас «Союз-2» - скорее, прапраправнучка той ракеты, но основополагающие принципы конструкции остались те же. Кстати, напомню, что пилотируемые корабли выводятся с Байконура с помощью РН «Союз-У » и «Союз-ФГ ».

9. 18 марта 1980 года 48 человек погибли во время заправки и подготовительных работ в результате взрыва ракеты «Восток-2М» вместе со спутником .

11. Панорама для тех, кто любит покрупнее.

.::кликабельно::.

12. Вечером госкомиссия дала добро на заправку ракеты и проведение пуска. Я приехал туда примерно за час. К самой ракете не подойти. Безопасное расстояние - 1500 метров.

По давней традиции за несколько часов до старта командир боевого расчета двигательных установок 3-й ступени (42-й номер боевого расчета) на снеговой «шубе» этой ступени (которая образуется после заправки бака жидким кислородом) пишет слово-талисман «ТАНЯ».

Я зачем-то решил снять видео пуска. Получился полный фейл. Хороший такой фейл. Надо было фото снимать, конечно. А дубль тут сделать нельзя. :) Ладно, опыт бесценен. Я вообще боялся, что моих 200 мм фокусного расстояния будет мало, но как выяснилось - их хватает, правда, на грани.

Ночное старт ракеты - зрелище невероятно красивое. После вспышки и выхода двигателей первой и второй ступени на полную мощность она плавно, но весьма быстро взмывает в небо и устремляется на свою орбиту. К моему удивлению, это происходит очень тихо. Я ожидал давящего звука на диафрагму, чтобы селезенка отваливалась. Но нет - такой легкий, благородный рокот, и ракета уже виднеется в виде яркой точки. Ни фото, ни видео не могут передать этого величественного зрелища.

13. Возле ещё горячего старта выстраивается боевой расчет. Ракета со старта ушла - работа выполнена. А уж брать её на сопровождение и заниматься телеметрией будут другие.

14. У них сегодня был очередной успешный пуск!

15. Главнокомандующий вручает подарки и памятные знаки.

16. В глазах ребят гордость за проделанную работу - это же для них боевой пуск.

17. Я очень надеюсь когда-нибудь увидеть это невероятно красивое зрелище ещё раз.

18. Начальник космодрома генерал-майор Александр Валентинович Головко, для которого это был первый пуск в роли начальника.

19. Согласно Указу Президента Российской Федерации от 3 октября 2002 года, 4 октября отмечается День космических войск. Праздник приурочен ко дню запуска первого искусственного спутника Земли, открывшего летопись космонавтики, в том числе и военной.

20. 3 октября в 00 часов 15 минут мск со стартового комплекса площадки 43 космодрома Плесецк боевыми расчетами Космических войск России при участии специалистов ракетно-космической промышленности выполнен успешный пуск ракеты космического назначения «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат» и навигационным космическим аппаратом «Глонасс-М».

21. В 00 часов 18 минут РН взята на сопровождение средствами испытательного центра испытаний и управления космическими средствами им. Г. С. Титова.

22. В соответствии с циклограммой выведения космического аппарата на целевую орбиту в 3 часа 47 минут мск космический аппарат «Глонасс-М» штатно отделился от разгонного блока и был взят на управление.

23. Теперь орбитальная группировка спутников «Глонасс» полностью укомплектована. Но КА ещё какое-то время будет летать в тестовом режиме и только к концу года вступит в строй.

.::кликабельно::.

Огромное спасибо