Geekly articles weekly

يبلغ عمر مركبة إطلاق سويوز 50 عامًا


نسخة حديثة من مركبة الإطلاق ، سويوز 2.1a

بدأ تاريخ "الاتحاد" منذ زمن بعيد ، وليس قبل 50 سنة ، ولكن قبل ذلك إلى حد ما. تم وضع البداية بقرار من اللجنة المركزية للحزب الشيوعي السوفياتي ومجلس وزراء الاتحاد السوفياتي ، الذي نص على ضرورة تطوير صاروخ باليستي عابر للقارات قادر على حمل شحنة نووية حرارية على مسافة 10 آلاف كيلومتر. بعد بضع سنوات ، تم الانتهاء من المهمة ، ودخل الصاروخ الخدمة مع قوات صاروخية تم إنشاؤها خصيصًا. وفي عام 1959 ، تم إطلاق أول صاروخ من مرحلتين من نوع MBR R-7A. بالفعل بعد أن طار يوري غاغارين إلى الفضاء ، بدأ الاتحاد السوفييتي في تنفيذ برنامج رحلات أطول. كانت المشكلة أن صاروخ فوسخود لم يكن مناسبًا للعمل في مثل هذا المشروع. كما تم حرمان هذا الصاروخ من نظام الإنقاذ الطارئ للطاقم ،والتي يمكن أن تؤدي عمليات الإنقاذ للفريق (إطلاق النار على المقصورة) في حالة الطوارئ التي لا تهدد فقط حياة الطيارين ، ولكن أيضًا الأفراد على الأرض.

نتيجة لذلك ، تقرر تطوير مركبة إطلاق متوسطة جديدة من عائلة R-7. كان فرع Kuibyshev رقم 3 من OKB-1 مسؤولاً عن التطوير والتصنيع . قاد التطوير دميتري بافلوفيتش كوزلوف وسيرجي بافلوفيتش كوروليف. تم إنشاء تصميم الصاروخ على أساس مركبات الإطلاق R-7A و Voskhod. تلقت مركبة الإطلاق الجديدة ثلاثية المراحل المؤشر 11A511 واسم "الاتحاد". بدأوا في استخدامه لإطلاق سفن الشحن من نوع بروغرس والمركبات الفضائية المأهولة من نوع سويوز. تم تنفيذ الإطلاق الأول 50 عامًا بالضبط وقبل يوم واحد ، في 28 نوفمبر 1966.

في المجموع ، من 1966 إلى 1976 تم تنفيذ 32 عملية إطلاق لمركبات الإطلاق 11A511 من قاعدة بايكونور الفضائية. تم إطلاق 30 بنجاح. تم تطوير ثلاثة تعديلات لاحقًا على أساس مركبة الإطلاق الأولى: "Soyuz-L" - لاختبار المقصورة القمرية لمركب الصواريخ الفضائية N1-LZ ؛ "Soyuz-M" - لإطلاق سواتل استطلاع من نوع Zenit-4MT في مدار قريب من الأرض ؛ وبالتالي ، Soyuz-U - لإطلاق مركبة فضائية من نوع Soyuz و Progress في المدار. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام Soyuz لإطلاق العديد من المركبات الفضائية ، المحلية والأجنبية. من بينها أجهزة سلسلة Cosmos و Resource-F و Photon و Bion.

11A511 كما اعتبرت مركبة Soyuz مركبة إطلاق قادرة على إرسال سفينة مأهولة تطير حول القمر مع طاقم من شخصين. لهذا الغرض ، تم التخطيط لاستخدام المجمع بأكمله في مدار أرضي منخفض ، يتألف من مركبة فضائية مأهولة Soyuz-7A ، ومعزز صاروخ Soyuz-9K وناقلة للتزود بالوقود Soyuz-11K. تم التخطيط لوضع جميع عناصر النظام في المدار باستخدام مركبة إطلاق من الدرجة المتوسطة.



اختلفت مركبة الإطلاق Soyuz 11A511 Soyuz عن RN 11A57 Voskhod الأصلي مع وحدة المرحلة الثالثة الحديثة ، مما زاد من خصائص الطاقة لمركبة الإطلاق. بعد ذلك ، تم تحديث خطوات أخرى. ظاهريًا ، لم يتغيروا ، لكن تصميمهم وقدراتهم كانت مختلفة عن تلك الأصلية. تتضمن التغييرات الأخرى ما يلي:

  • ;
  • , «»;
  • 64,8° 51,5°;
  • , ;
  • - , 8727 (-108) «» ( — 252 );
  • «», ;
  • .

تختلف مركبة الإطلاق Soyuz نفسها ظاهريًا عن مركبات الإطلاق الأخرى. بادئ ذي بدء ، من خلال الكتل المخروطية للمرحلة الأولى ومعرض الرأس مع أربعة مستطيلات من مثبتات متجانسة. كما يبرز نظام إنقاذ طارئ في أعلى الصاروخ.

لا يزيد طول مركبة الإطلاق عن 50.67 م ، ويعتمد ذلك على نوع المركبة الفضائية التي تم إطلاقها. أما بالنسبة للحجم العرضي ، فيتم قياسه بنهايات موجات الهواء. مع أخذ ذلك في الاعتبار ، يبلغ المقطع العرضي 10.3 م ، ولا يزيد وزن البدء عن 308 طن ، ولا تزيد الكتلة الإجمالية للوقود عن 274 طنًا. إن ما يسمى بالكتلة "الجافة" لمركبة إطلاق ذات خراطيش نقل وحمولة لا تزيد عن 34 طناً ، يعتمد أولاً على نوع المركبة الفضائية التي يتم إطلاقها.

يمكن لمركبة الإطلاق Soyuz تطوير دفع إجمالي يبلغ 413 tf عند مستوى سطح البحر وأكثر من 505 tf في فراغ. يتكون هذا الصاروخ من العناصر التالية:

  • المرحلة الأولى ، والتي تتكون من أربعة معززات بدء - كتل "B" و "C" و "G" و "D" ؛
  • المرحلة الثانية التي تتكون من وحدة مركزية "أ" ؛
  • المرحلة الثالثة - الكتلة "I" ؛
  • محول الحمولة ، هدية الإنقاذ ونظام طاقم الطوارئ الإنقاذ.

تسمح مركبة الإطلاق Soyuz 11A511 بوضع حمولات تزن 7.1 طن في مدار أرضي منخفض. في تصميم الصاروخ ، تم استخدام محركات معدلة من صاروخين من طراز R-7A على مرحلتين ومركبة إطلاق متوسطة من ثلاث مراحل Voskhod.

نظام الإنقاذ في حالات الطوارئ


كما ذكر أعلاه ، كانت إحدى المهام الرئيسية التي واجهت المبدعين لمركبة الإطلاق الجديدة هي تطوير نظام إنقاذ طارئ للطاقم. تم تفعيله قبل 15 دقيقة من إطلاق مركبة الإطلاق ويمكن أن يضمن إنقاذ الطاقم أثناء الإطلاق أو أثناء الرحلة ، في أي جزء منها.

كانت مركبة الإطلاق Soyuz ، من بين مهام أخرى ، هي إطلاق مركبة فضائية لبرنامج Soyuz الذي يحمل نفس الاسم إلى مدار أرضي منخفض. تتكون هذه السفينة من ثلاث مقصورات. المقصورة الأولى هي المدار ، ثم السيارة المجمعة والصاعدة. يقع هذا الجهاز في منتصف السفينة ، بينما يوجد عنصر الطاقة أدناه. لهذا السبب ، كان لا بد من إزالة السفينة من الصاروخ إلى مكان آمن ككل ، بالإضافة إلى هدية الرأس.



لتنفيذ هذه الفكرة ، تم تركيب محركات فصل صاروخية تعمل بالوقود الدافئ على أعتاب هدية الرأس. كانت مهمتهم سحب الوحدة الرئيسية مع الطاقم. في الجزء العلوي من الوحدة كان هناك محرك صغير ، كان من المفترض أن يؤدي توجيه الرأس إلى الجانب ، مباشرة بعد تشغيل محرك الوقود الصلب الرئيسي للمقصورة. في المقابل ، يتكون نظام الدفع بالوقود الصلب CAC من كتلتين متعدد الفتحات لمحركات دافعة صلبة مع أربعة محركات دافعة صلبة ذات تحكم صغير.

تم توصيل السفينة نفسها بمعرض الرأس بواسطة ثلاثة دعامات أحاطت بالهبوط ، متاخمة للإطار السفلي لحجرة المنزل. من أجل أن تحافظ السفينة على الاستقرار في الرحلة ، تم تثبيت أربعة مثبتات شعرية على هدية الرأس. أصبح هذا المخطط الأساس لسلسلة كاملة من "النقابات".

خصائص نظام الإنقاذ في حالات الطوارئ سويوز:

  • الطول - 19.825 م ؛
  • القطر الأقصى هو 3 م ؛
  • الوزن مع الحمولة (Soyuz 7K-OK) - 8.51 طن ؛
  • كتلة الحمولة (Soyuz 7K-OK) - 6.56 طن ؛
  • وقت إعادة ضبط أنظمة الدفع CAC هو T + 157 ثانية ؛
  • وقت إعادة تعيين هدية الرأس هو T + 161 ثانية.
  • وزن كاك: 1.95 طن

كان لمركبة الإطلاق Soyuz عدة تعديلات. على وجه الخصوص ، على أساس 11A511 Soyuz تم تطوير تعديلين: Soyuz-L و Soyuz-M. تميزت Soyuz-L LV بشكل غير عادي إلى حد ما من هدية الرأس. كانت هناك ثلاث عمليات إطلاق مع مركبة الإطلاق هذه. على متن الطائرة كانت المركبة الفضائية Cosmos-379 و Cosmos-398 و Cosmos-434.

تم إنشاء تعديل آخر ، Soyuz-M ، لوضع سفينة الأبحاث العسكرية Soyuz 7K-VI في المدار. انخرطت فرق فرع Kuibyshev من TsKBEM ومصنع التقدم في تطويره. مع هذا التعديل ، تم إطلاق ثمانية مركبات فضائية من نوع Zenit-4M Orion لأغراض خاصة إلى الفضاء. تم إجراء عمليات الإطلاق هذه من مركز بليسيتسك.

تم تطوير تعديل آخر لـ Soyuz-U في 1970-1973. بادئ ذي بدء ، كان الغرض منه هو الانطلاق في مدار قريب من المركبات الفضائية المأهولة والبضائع من نوع سويوز ونقل المركبات الفضائية غير المأهولة. بمساعدة هذا التعديل ، تم إطلاق كوزموس ، و Resource-F ، وفوتون ، وبيون والعديد من المركبات الفضائية الأجنبية في الفضاء. والفرق الرئيسي بين مركبة الإطلاق والأصلية هو وجود محركات للمرحلتين الأولى والثانية ذات خصائص طاقة محسنة. أصبح هذا التعديل الأكثر أمانًا والأكثر طلبًا بعد. تم إطلاقه 771 مرة.

مركبة الإطلاق Soyuz-2 هي نسخة حديثة من Soyuz-U تم إنشاؤها في TsSKB-Progress. يمكن لمركبة الإطلاق أن تطلق من 2800 إلى 9200 كجم في مدار أرضي منخفض ، اعتمادًا على نقطة الإطلاق.

إن مركبة الإطلاق Soyuz-ST هي عائلة كاملة من مركبات الإطلاق من الطبقة المتوسطة تم إنشاؤها على أساس مركبة الإطلاق Soyuz-2 خصيصًا لضمان عمليات الإطلاق التجارية من مركز كورو الفضائي. الاختلافات الرئيسية لهذا الصاروخ من النسخة الأساسية هي نظام التحكم الحديث ، المصمم لاستقبال أوامر عن بعد من مركز عملائي لإنهاء الرحلة. بالإضافة إلى ذلك ، تم الانتهاء من القياس عن بُعد وتعديله خصيصًا للمحطات الأرضية الأوروبية لتلقي معلومات القياس عن بُعد.

في عام 2001 ، تم إطلاق مركبة الإطلاق Soyuz-FG. على مدى 15 عامًا ، تم تنفيذ 48 عملية إطلاق في إطار البرنامج المأهول ونفذت 10 حملات إطلاق مع حمولات.



حالات المشكلة


كان هناك القليل منهم ، اثنان فقط. وقع الحادث الأول في 14 ديسمبر 1966 ، عندما لم يعمل البيروزابال عند التحضير للإطلاق. ثم ألغى نظام التحكم الآلي الإطلاق ، وبقي الصاروخ في البداية. بدأ موظفو ميناء الفضاء في تنفيذ إجراءات استنزاف الوقود. ولكن بعد 27 دقيقة من إلغاء الإطلاق ، عمل نظام الإنقاذ الطارئ للسفينة. في وقت لاحق ، اتضح أنها ظلت نشطة طوال هذا الوقت. نظرًا لدوران الأرض ، سجلت أجهزة الاستشعار الانحراف الزاوي للمركبة الفضائية ، وبدأ نظام الطوارئ في العمل.

بعد ذلك ، بدأ حريق في الجزء المتبقي من مركبة الإطلاق بسبب اشتعال سائل التبريد المتدفق من خطوط الأنابيب. بعد فصل جزء الرأس ، فقدت خطوط الأنابيب صمامات الفحص الخاصة بها. وأعقبت سلسلة الانفجارات تلك المعدات التالفة. لحسن الحظ ، غادر معظم الناس منطقة الخطر. اختنق رجل في الدخان ، وتوفي اثنان آخران في اليوم التالي بسبب إصابات.

وقع الحادث الثاني في 5 أبريل 1975. بعد ذلك ، عندما تم وضع السفينة في المدار ، حدث تحطم و "قررت" الأتمتة فصل السفينة عن الناقل. حدث الفصل على ارتفاع حوالي 150 كيلومترًا فوق سطح الأرض. هبطت سفينة السفينة بالقرب من Gorno-Altaisk على جانب الجبل. تدحرج النظام إلى أسفل المنحدر وتوقف فقط لأن رواد الفضاء لم يطلقوا النار على المظلة. تمسك بشجرة تنمو على حافة الهاوية. تم إنقاذ الطاقم ، ولم يمت أحد.

ماذا الآن


خضعت مركبة الإطلاق Soyuz لـ 10 تعديلات. الآن تستخدم مركبات الإطلاق Soyuz-U لإطلاق سفن نقل البضائع. علاوة على ذلك ، لا يتم استخدام صواريخ جديدة لهذا التعديل. في 1 ديسمبر من هذا العام ، سيتم إطلاق مركبة إطلاق تعديل Soyuz-U مع Progress MS-04 TGC.

يجدر تسليط الضوء على تطوير Soyuz-2.1a"، التي بدأ تطويرها في التسعينات الصعبة لصناعة الطيران المحلية. زادت قدرات الطاقة لهذه المركبة الفضائية ، بالإضافة إلى تمكن الخبراء من تحسين دقة وضع المركبة الفضائية في المدار. بالإضافة إلى ذلك ، تم أتمتة الاختبار والتحضير المسبق للصواريخ. في التحديث" تم تركيب محركات "سويوز" برؤوس فوهة محسنة في المرحلتين الأولى والثانية ، بالإضافة إلى إدخال نظام جديد للقياس عن بعد. النباتات درجة الحموضة سلبية - الكيروسين والأكسجين السائل (T-1).

في المجموع ، تم تنفيذ 1020 من "النقابات" لمختلف التعديلات. لإطلاق Soyuz ، تم إنشاء سبعة مواقع إطلاق ، ثلاثة منها تقع في بليسيتسك ، واثنان في بايكونور ، وواحد في مركز غيانا الفضائي ، وواحد على فوستوشني كوسمودروم.

في 28 نوفمبر 2016 ، تم تنفيذ 23 عملية إطلاق لـ Soyuz-2-1a و 21 عملية إطلاق لـ Soyuz-2-1b.

Source: https://habr.com/ru/post/ar399511/

More articles:


All Articles