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El vehículo de lanzamiento Soyuz tiene 50 años


Versión moderna del vehículo de lanzamiento, Soyuz 2.1a

La historia de la "Unión" comenzó hace mucho tiempo, no hace 50 años, sino un poco antes. El comienzo fue establecido por una resolución del Comité Central del PCUS y el Consejo de Ministros de la URSS, que declaró la necesidad de desarrollar un misil balístico intercontinental capaz de transportar una carga termonuclear a una distancia de 10 mil kilómetros. Unos años más tarde, la tarea se completó y el misil entró en servicio con fuerzas de misiles especialmente creadas. Y en 1959, tuvo lugar el primer lanzamiento de un misil de dos etapas tipo MBR R-7A. Ya después de que Yuri Gagarin voló al espacio, la URSS comenzó a implementar un programa de vuelos más largos. El problema era que el cohete Voskhod no era adecuado para trabajar en dicho proyecto. Este misil también fue privado de un sistema de rescate de emergencia de la tripulación,que podría realizar acciones de rescate para el equipo (disparar el compartimento) en caso de una emergencia que amenace no solo la vida de los pilotos, sino también el personal en tierra.

Como resultado, se decidió desarrollar un nuevo vehículo de lanzamiento de clase media de la familia R-7. La sucursal Kuibyshev No. 3 de OKB-1 fue responsable del desarrollo y la fabricación . El desarrollo fue dirigido por Dmitry Pavlovich Kozlov y Sergey Pavlovich Korolev. El diseño del cohete fue creado sobre la base de los vehículos de lanzamiento R-7A y Voskhod. El nuevo vehículo de lanzamiento de tres etapas recibió el índice 11A511 y el nombre "Unión". Comenzaron a usarlo para lanzar buques de carga del tipo Progress y naves espaciales tripuladas del tipo Soyuz. El primer lanzamiento se realizó exactamente hace 50 años y 1 día, el 28 de noviembre de 1966.

En total, de 1966 a 1976. Se realizaron 32 lanzamientos de vehículos de lanzamiento 11A511 desde el cosmódromo de Baikonur. 30 lanzamientos fueron exitosos. Posteriormente se desarrollaron tres modificaciones sobre la base del primer vehículo de lanzamiento: "Soyuz-L" - para probar la cabina lunar del complejo de cohetes espaciales N1-LZ; "Soyuz-M" - para el lanzamiento a la órbita cercana a la Tierra de satélites de reconocimiento de propósito especial del tipo Zenit-4MT; y, posteriormente, Soyuz-U, para lanzar naves espaciales del tipo Soyuz y Progress en órbita. Además, Soyuz se utilizó para lanzar muchas naves espaciales, tanto nacionales como extranjeras. Entre ellos se encuentran dispositivos de las series Cosmos, Resource-F, Photon y Bion.

11A511 El Soyuz también fue considerado como un vehículo de lanzamiento capaz de enviar un barco tripulado para volar alrededor de la luna con una tripulación de dos personas. Para este propósito, se planeó utilizar todo el complejo en órbita terrestre baja, que consiste en la nave espacial tripulada Soyuz-7A, el cohete cohete Soyuz-9K y el tanquero de repostaje Soyuz-11K. Se planeó poner en órbita todos estos elementos del sistema utilizando un vehículo de lanzamiento de clase media.



El vehículo de lanzamiento Soyuz 11A511 Soyuz se diferenciaba del RN 11A57 Voskhod original con una unidad modernizada de tercera etapa , lo que aumentaba las características de energía del vehículo de lanzamiento. Posteriormente, se modernizaron otros pasos. Exteriormente, no cambiaron, pero su diseño y capacidades eran diferentes de los originales. Otros cambios incluyen los siguientes:

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El vehículo de lanzamiento Soyuz en sí es exteriormente diferente de otros vehículos de lanzamiento. En primer lugar, por bloques cónicos de la primera etapa y un carenado con cuatro rectángulos de estabilizadores enrejados. También se destaca un sistema de rescate de emergencia en la parte superior del cohete.

La longitud del vehículo de lanzamiento no es más de 50,67 m. Depende del tipo de nave espacial lanzada. En cuanto al tamaño transversal, se mide por los extremos de los timones de aire. Con esto en mente, la sección transversal es de 10.3 m. El peso inicial no es más de 308 toneladas, la masa total de combustible no es más de 274 toneladas. La denominada masa "seca" de un vehículo de lanzamiento con cartuchos de transporte y una carga útil de no más de 34 toneladas, depende, en primer lugar, del tipo de nave espacial lanzada.

El vehículo de lanzamiento Soyuz puede desarrollar un empuje total de 413 tf al nivel del mar y más de 505 tf al vacío. Este cohete consta de los siguientes elementos:

  • la primera etapa, que consta de cuatro refuerzos iniciales: bloques "B", "C", "G" y "D";
  • la segunda etapa, que consiste en una unidad central "A";
  • tercera etapa - bloque "I";
  • Adaptador de carga útil, carenado de cabeza y sistema de rescate de emergencia de la tripulación.

El vehículo de lanzamiento Soyuz 11A511 permite colocar cargas de hasta 7,1 toneladas en órbita terrestre baja. En el diseño del cohete, se utilizaron motores modificados del ICBM de dos etapas R-7A y el vehículo de lanzamiento medio de tres etapas Voskhod.

Sistema de rescate de emergencia


Como se mencionó anteriormente, una de las tareas principales que enfrentan los creadores del nuevo vehículo de lanzamiento fue el desarrollo de un sistema de rescate de emergencia de la tripulación. Se activó 15 minutos antes del lanzamiento del vehículo de lanzamiento y podría garantizar el rescate de la tripulación durante el lanzamiento o durante el vuelo, en cualquier parte del mismo.

El vehículo de lanzamiento Soyuz, entre otras tareas, era lanzar naves espaciales del programa Soyuz del mismo nombre en órbita terrestre baja. Esta nave constaba de tres compartimentos. El primer compartimento es el orbital, luego el vehículo de agregado de instrumentos y descenso. Este dispositivo estaba ubicado en el centro de la nave, mientras que el elemento de poder estaba ubicado debajo. Por esta razón, el barco tuvo que ser retirado del cohete a un lugar seguro en su conjunto, junto con el carenado de la cabeza.



Para implementar esta idea, se instalaron motores de separación de cohetes propulsores sólidos en la cúspide del carenado del cabezal. Su tarea era retirar la unidad principal con la tripulación. En la parte superior del módulo había un pequeño motor, que se suponía que llevaría el carenado de la cabeza hacia un lado, inmediatamente después de que se activara el motor principal de combustible sólido del compartimento. A su vez, el sistema de propulsión de propulsor sólido CAC consta de dos bloques de boquillas múltiples de motores de propulsor sólido con cuatro pequeños motores de propulsor sólido de control.

El barco en sí estaba conectado al carenado de la cabeza mediante tres soportes que rodeaban el módulo de aterrizaje, que se apoyaban contra el marco inferior del compartimiento de la casa. Para que el barco mantenga la estabilidad en vuelo, se instalaron cuatro estabilizadores de celosía en el carenado de la cabeza. Este esquema se convirtió en la base de toda la serie de "Uniones".

Características del sistema de rescate de emergencia Soyuz:

  • Longitud - 19.825 m;
  • El diámetro máximo es de 3 m;
  • Peso con carga útil (Soyuz 7K-OK) - 8.51 t;
  • Masa de carga útil (Soyuz 7K-OK) - 6,56 t;
  • El tiempo de reinicio de los sistemas de propulsión CAC es T + 157 segundos;
  • El tiempo de reinicio del carenado del cabezal es T + 161 segundos.
  • Peso CAC: 1.95 t

El vehículo de lanzamiento Soyuz tuvo varias modificaciones. En particular, sobre la base de 11A511 Soyuz se desarrollaron dos modificaciones: Soyuz-L y Soyuz-M. El Soyuz-L LV se distinguió por una forma algo inusual del carenado de la cabeza. Hubo tres lanzamientos con este vehículo de lanzamiento. A bordo estaban las naves espaciales Cosmos-379, Cosmos-398 y Cosmos-434.

Otra modificación, la Soyuz-M, fue creada para poner en órbita la nave de investigación militar Soyuz 7K-VI. Los equipos de la sucursal Kuibyshev de TsKBEM y la planta Progress participaron en su desarrollo. Con esta modificación, ocho naves espaciales del tipo especial Zenit-4M Orion fueron lanzadas al espacio. Estos lanzamientos se realizaron desde el cosmódromo de Plesetsk.

Otra modificación del Soyuz-U se desarrolló en 1970-1973. En primer lugar, tenía la intención de lanzar naves espaciales tripuladas y de carga tipo Soyuz y transportar vehículos no tripulados a la órbita cercana a la Tierra. Con la ayuda de esta modificación, el Cosmos, Resource-F, Photon, Bion y varias naves espaciales extranjeras fueron lanzadas al espacio. La principal diferencia entre este vehículo de lanzamiento y el original es la presencia de motores de la primera y segunda etapa con características de energía mejoradas. Esta modificación se ha convertido en la más segura y buscada. Fue lanzado 771 veces.

El vehículo de lanzamiento Soyuz-2 es una versión modernizada del Soyuz-U creado en TsSKB-Progress. El vehículo de lanzamiento es capaz de lanzar de 2800 a 9200 kg en una órbita terrestre baja, dependiendo del punto de lanzamiento.

El vehículo de lanzamiento Soyuz-ST es una familia completa de vehículos de lanzamiento de clase media que se crearon sobre la base del vehículo de lanzamiento Soyuz-2 específicamente para garantizar lanzamientos comerciales desde el centro espacial Kourou. Las principales diferencias de este misil con la versión básica son el sistema de control modernizado, diseñado para recibir telecomandos del MCC para finalizar el vuelo. Además, la telemetría se ha finalizado y modificado específicamente para las estaciones terrestres europeas para recibir información telemétrica.

En 2001, se lanzó el vehículo de lanzamiento Soyuz-FG. Durante 15 años, se llevaron a cabo 48 lanzamientos bajo el programa tripulado y 10 campañas de lanzamiento con cargas útiles.



Situaciones problemáticas


Eran pocos, solo dos. El primer incidente ocurrió el 14 de diciembre de 1966, cuando el pirozapal no funcionó al preparar el lanzamiento. Luego, el sistema de control automático canceló el lanzamiento y el cohete permaneció al inicio. El personal del puerto espacial comenzó a realizar procedimientos de drenaje de combustible. Pero 27 minutos después de que se canceló el lanzamiento, el sistema de rescate de emergencia del barco funcionó. Posteriormente, resultó que ella permaneció activa todo este tiempo. Debido a la rotación de la Tierra, los sensores registraron la desviación angular de la nave espacial, y el sistema de emergencia comenzó a funcionar.

Después de eso, se inició un incendio en la parte restante del vehículo de lanzamiento debido al encendido del refrigerante que salía de las tuberías. Después de la separación de la parte de la cabeza, las tuberías perdieron sus válvulas de retención. Siguió una serie de explosiones que dañaron el equipo. Afortunadamente, la mayoría de las personas abandonaron la zona de peligro. Un hombre se ahogó en el humo, y dos más murieron al día siguiente por heridas.

El segundo incidente ocurrió el 5 de abril de 1975. Luego, cuando el barco se puso en órbita, se produjo un accidente y la automatización "decidió" separar el barco del transportista. La separación ocurrió a una altitud de unos 150 kilómetros sobre la superficie de la Tierra. El módulo de aterrizaje del barco aterrizó cerca de Gorno-Altaisk en la ladera de una montaña. El sistema rodó cuesta abajo y se detuvo solo debido al hecho de que los astronautas no dispararon al paracaídas. Se aferró a un árbol que crecía en el borde del abismo. La tripulación se salvó, nadie murió.

Que ahora


El vehículo de lanzamiento Soyuz ha sufrido 10 modificaciones. Ahora los vehículos de lanzamiento Soyuz-U se utilizan para lanzar buques de carga de transporte. Además, no se utilizan nuevos misiles de esta modificación. El 1 de diciembre de este año, se lanzará el vehículo de lanzamiento de modificación Soyuz-U con el Progress MS-04 TGC.

Cabe destacar el desarrollo de Soyuz-2.1a", cuyo desarrollo comenzó en la difícil década de 1990 para la industria aeroespacial doméstica. Las capacidades energéticas de esta nave espacial aumentaron, además los expertos pudieron mejorar la precisión de poner la nave espacial en órbita. Además, la prueba y la preparación previa al lanzamiento de cohetes se automatizaron. En la modernización" Se instalaron motores Soyuz ”con cabezales de boquilla mejorados, tanto en el primer como en el segundo paso, además de que se introdujo un nuevo sistema de telemetría. Componentes del propulsor del propulsor plantas pH-negativos - queroseno y oxígeno líquido (T-1).

En total, se llevaron a cabo 1020 inicios de las "Uniones" de varias modificaciones. Para lanzar el Soyuz, se crearon siete sitios de lanzamiento, de los cuales tres se encuentran en Plesetsk, dos en Baikonur, uno en el Centro Espacial de Guayana y uno en el cosmódromo de Vostochny.

El 28 de noviembre de 2016, se realizaron 23 lanzamientos de Soyuz-2-1a y 21 lanzamientos de Soyuz-2-1b.

Source: https://habr.com/ru/post/es399511/

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