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Veículo de lançamento da Soyuz tem 50 anos


Versão moderna do veículo de lançamento, Soyuz 2.1a

A história da "União" começou há muito tempo, não há 50 anos, mas um pouco antes. O início foi estabelecido por uma resolução do Comitê Central do PCUS e do Conselho de Ministros da URSS, que declarou a necessidade de desenvolver um míssil balístico intercontinental capaz de carregar cargas termonucleares a uma distância de 10 mil quilômetros. Alguns anos depois, a tarefa foi concluída e o míssil entrou em serviço com forças de mísseis especialmente criadas. E em 1959, ocorreu o primeiro lançamento de um míssil de dois estágios, o MBR R-7A. Já depois que Yuri Gagarin voou para o espaço, a URSS começou a implementar um programa de vôos mais longos. O problema era que o foguete Voskhod não era adequado para trabalhar nesse projeto. Este míssil também foi privado de um sistema de resgate de emergência da tripulação,que poderia executar ações de resgate para a equipe (atirar no compartimento) em caso de emergência que ameaçasse não apenas a vida dos pilotos, mas também o pessoal em terra.

Como resultado, decidiu-se desenvolver um novo veículo de lançamento de classe média da família R-7. A filial Kuibyshev nº 3 da OKB-1 foi responsável pelo desenvolvimento e fabricação . O desenvolvimento foi liderado por Dmitry Pavlovich Kozlov e Sergey Pavlovich Korolev. O design do foguete foi criado com base nos veículos de lançamento R-7A e Voskhod. O novo veículo de lançamento em três etapas recebeu o índice 11A511 e o nome "Union". Eles começaram a usá-lo para lançar navios de carga do tipo Progress e naves tripuladas do tipo Soyuz. O primeiro lançamento foi realizado há exatamente 50 anos e 1 dia, em 28 de novembro de 1966.

No total, de 1966 a 1976 Foram realizados 32 lançamentos de veículos 11A511 a partir do Cosmódromo de Baikonur. 30 lançamentos foram bem sucedidos. Três modificações foram desenvolvidas posteriormente com base no primeiro veículo de lançamento: “Soyuz-L” - para testar a cabine lunar do complexo de foguetes espaciais N1-LZ; “Soyuz-M” - para o lançamento na órbita da Terra próxima de satélites de reconhecimento para fins especiais do tipo Zenit-4MT; e, posteriormente, Soyuz-U - por lançar naves espaciais do tipo Soyuz e Progress em órbita. Além disso, a Soyuz foi usada para lançar muitas naves espaciais, nacionais e estrangeiras. Entre eles estão os dispositivos das séries Cosmos, Resource-F, Photon e Bion.

11A511 O Soyuz também foi considerado um veículo de lançamento capaz de enviar um navio tripulado para voar ao redor da lua com uma tripulação de duas pessoas. Para esse fim, foi planejado o uso de todo o complexo em órbita baixa da Terra, consistindo na espaçonave tripulada Soyuz-7A, no foguete Soyuz-9K e no tanque de reabastecimento Soyuz-11K. Foi planejado colocar todos esses elementos do sistema em órbita usando um veículo de lançamento de classe média.



O veículo de lançamento Soyuz 11A511 Soyuz diferia do RN 11A57 Voskhod original com uma unidade de terceiro estágio modernizada , que aumentava as características de energia do veículo lançador. Posteriormente, outras etapas foram modernizadas. Externamente, eles não mudaram, mas seu design e capacidades eram diferentes dos originais. Outras alterações incluem o seguinte:

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O próprio veículo de lançamento da Soyuz é externamente diferente de outros veículos de lançamento. Antes de tudo, por blocos cônicos do primeiro estágio e uma carenagem de cabeça com quatro retângulos de estabilizadores em treliça. Um sistema de resgate de emergência no topo do foguete também se destaca.

O comprimento do veículo lançador não é superior a 50,67 m, depende do tipo de espaçonave lançada. Quanto ao tamanho transversal, é medido pelas extremidades dos lemes de ar. Com isso em mente, a seção transversal é de 10,3 m. O peso inicial não é superior a 308 toneladas, a massa total de combustível não é superior a 274 toneladas. A chamada massa "seca" de um veículo lançador com cartuchos de transporte e uma carga útil não superior a 34 toneladas, depende, antes de tudo, do tipo de espaçonave lançada.

O veículo de lançamento da Soyuz pode desenvolver um empuxo total de 413 tf ao nível do mar e mais de 505 tf no vácuo. Este foguete consiste nos seguintes elementos:

  • a primeira etapa, que consiste em quatro boosters iniciais - blocos "B", "C", "G" e "D";
  • a segunda etapa, que consiste em uma unidade central "A";
  • terceira etapa - bloco “I”;
  • adaptador de carga, carenagem da cabeça e sistema de resgate de emergência da tripulação.

O veículo de lançamento Soyuz 11A511 permite que cargas úteis com peso de até 7,1 toneladas sejam colocadas em baixa órbita terrestre. No projeto do foguete, foram utilizados motores modificados do ICBM de dois estágios R-7A e do veículo de lançamento médio de três estágios Voskhod.

Sistema de resgate de emergência


Como mencionado acima, uma das principais tarefas enfrentadas pelos criadores do novo veículo de lançamento foi o desenvolvimento de um sistema de resgate de emergência da tripulação. Foi ativado 15 minutos antes do lançamento do veículo de lançamento e poderia garantir o resgate da tripulação durante o lançamento ou durante o voo, em qualquer parte dele.

O veículo de lançamento da Soyuz, entre outras tarefas, foi o lançamento de naves espaciais do programa Soyuz com o mesmo nome em órbita baixa da Terra. Este navio consistia em três compartimentos. O primeiro compartimento é o orbital, depois o veículo agregado e descendente do instrumento. Este dispositivo estava localizado no meio do navio, enquanto o elemento de potência estava localizado abaixo. Por esse motivo, o navio teve que ser removido do foguete para um local seguro como um todo, juntamente com a carenagem da cabeça.



Para implementar essa idéia, motores de separação de foguete de propulsor sólido foram instalados na cúspide da carenagem da cabeça. A tarefa deles era retirar a unidade principal com a tripulação. No topo do módulo havia um pequeno motor, que deveria levar a carenagem da cabeça para o lado, imediatamente após o acionamento do principal motor de combustível sólido do compartimento. Por sua vez, o sistema de propulsão de propulsão sólido CAC consiste em dois blocos de múltiplos bicos de motores propulsores sólidos com quatro pequenos motores de propulsão sólido de controle.

O navio em si foi conectado à carenagem da cabeça por três suportes que cercavam a sonda, encostando-se à estrutura inferior do compartimento da casa. Para o navio manter a estabilidade em vôo, quatro estabilizadores de treliça foram instalados na carenagem da cabeça. Este esquema tornou-se a base de toda a série de "sindicatos".

Características do sistema de resgate de emergência da Soyuz:

  • Comprimento - 19.825 m;
  • O diâmetro máximo é de 3 m;
  • Peso com carga útil (Soyuz 7K-OK) - 8,51 t;
  • Massa da carga útil (Soyuz 7K-OK) - 6,56 t;
  • O tempo de reset dos sistemas de propulsão CAC é de T + 157 segundos;
  • O tempo de reposição da carenagem da cabeça é de T + 161 segundos.
  • Peso CAC: 1,95 t

O veículo de lançamento da Soyuz teve várias modificações. Em particular, com base no 11A511 Soyuz, foram desenvolvidas duas modificações: Soyuz-L e Soyuz-M. O Soyuz-L LV foi distinguido por uma forma um tanto incomum da carenagem da cabeça. Houve três lançamentos com este veículo de lançamento. A bordo estavam as naves Cosmos-379, Cosmos-398 e Cosmos-434.

Outra modificação, o Soyuz-M, foi criada para colocar em órbita o navio de pesquisa militar Soyuz 7K-VI. As equipes da filial Kuibyshev da TsKBEM e da planta Progress estavam envolvidas no seu desenvolvimento. Com esta modificação, oito naves espaciais do tipo Zenit-4M Orion para fins especiais foram lançadas no espaço. Esses lançamentos foram feitos a partir do cosmódromo de Plesetsk.

Outra modificação do Soyuz-U foi desenvolvida em 1970-1973. Em primeiro lugar, o objetivo era o lançamento na órbita quase terrestre de naves tripuladas e de carga do tipo Soyuz e o transporte de naves não tripuladas Progress. Com a ajuda dessa modificação, o Cosmos, o Resource-F, o Photon, o Bion e várias naves espaciais estrangeiras foram lançadas no espaço. A principal diferença entre este veículo de lançamento e o original é a presença de motores do primeiro e do segundo estágio com características de energia aprimoradas. Essa modificação se tornou a mais segura e mais procurada. Foi lançado 771 vezes.

O veículo de lançamento Soyuz-2 é uma versão modernizada do Soyuz-U criada no TsSKB-Progress. O veículo de lançamento é capaz de lançar de 2800 a 9200 kg em uma órbita terrestre baixa, dependendo do ponto de lançamento.

O veículo de lançamento Soyuz-ST é uma família inteira de veículos de lançamento de classe média que foram criados com base no veículo de lançamento Soyuz-2 especificamente para garantir lançamentos comerciais a partir do centro espacial Kourou. As principais diferenças deste míssil em relação à versão básica são o sistema de controle modernizado, projetado para receber telecomandos da MCC para terminar o voo. Além disso, a telemetria foi finalizada e modificada especificamente para estações terrestres européias para o recebimento de informações telemétricas.

Em 2001, o veículo de lançamento Soyuz-FG foi lançado. Em 15 anos, foram realizados 48 lançamentos no âmbito do programa tripulado e 10 campanhas de lançamento com cargas úteis.



Situações problemáticas


Havia poucos deles, apenas dois. O primeiro incidente ocorreu em 14 de dezembro de 1966, quando o pyrozapal não funcionou ao preparar o lançamento. Então o sistema de controle automático cancelou o lançamento e o foguete permaneceu no início. A equipe do espaçoporto começou a executar procedimentos de drenagem de combustível. Mas 27 minutos após o cancelamento do lançamento, o sistema de resgate de emergência do navio funcionou. Posteriormente, descobriu-se que ela permaneceu ativa o tempo todo. Devido à rotação da Terra, os sensores registraram o desvio angular da espaçonave e o sistema de emergência começou a funcionar.

Depois disso, um incêndio começou na parte restante do veículo de lançamento devido à ignição do líquido de arrefecimento que sai dos oleodutos. Após a separação da parte da cabeça, os oleodutos perderam suas válvulas de retenção. Uma série de explosões seguiu o equipamento danificado. Felizmente, a maioria das pessoas deixou a zona de perigo. Um homem se sufocou na fumaça e mais dois morreram no dia seguinte por ferimentos.

O segundo incidente ocorreu em 5 de abril de 1975. Então, quando o navio foi colocado em órbita, ocorreu um acidente e a automação “decidiu” separar o navio da transportadora. A separação ocorreu a uma altitude de cerca de 150 quilômetros acima da superfície da Terra. O navio de desembarque desembarcou perto de Gorno-Altaisk, na encosta de uma montanha. O sistema desceu a encosta e parou apenas devido ao fato de os astronautas não atirarem no paraquedas. Ele se agarrou a uma árvore que crescia na beira do abismo. A tripulação foi salva, ninguém morreu.

O que agora


O veículo de lançamento da Soyuz passou por 10 modificações. Agora, os veículos de lançamento Soyuz-U são usados ​​para lançar navios de transporte de carga. Além disso, novos mísseis dessa modificação não são usados. Em 1º de dezembro deste ano, o veículo de lançamento da modificação Soyuz-U com o Progress MS-04 TGC será lançado.

Vale destacar o desenvolvimento do Soyuz-2.1a", cujo desenvolvimento começou nos difíceis anos 90 para a indústria aeroespacial doméstica. As capacidades de energia desta espaçonave aumentaram, além de especialistas conseguiram melhorar a precisão de colocar a espaçonave em órbita. Além disso, a preparação de teste e pré-lançamento de foguetes foi automatizada. Na modernização" Foram instalados motores Soyuz ”com cabeçotes de bico aprimorados, tanto na primeira quanto na segunda etapas, além de um novo sistema de telemetria. plantas pH-negativas - querosene e oxigénio líquido (T-1).

No total, foram realizadas 1020 partidas dos “Sindicatos” de várias modificações. Para lançar o Soyuz, foram criados sete locais de lançamento, dos quais três estão localizados em Plesetsk, dois em Baikonur, um no Centro Espacial da Guiana e um no Cosmódromo Vostochny.

Em 28 de novembro de 2016, ocorreram 23 lançamentos da Soyuz-2-1a e 21 da Soyuz-2-1b.

Source: https://habr.com/ru/post/pt399511/

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