Корабль для космоса союз

Корабль для космоса союз

Подготовка космонавтов на тренажере космического корабля «Союз» позволяла получить представление и отработать навыки на этапах:

• Предстартовой подготовки транспортного корабля;
• выведения на орбиту;
• автономного орбитального полета;
• сближения, причаливания и стыковки с орбитальной станцией;
• маневры на орбите в связке со станцией;
• расстыковки со станцией;
• спуска с орбиты в автоматическом и ручном режимах;
• приземления.

Программа «Союз» имеет большую историю и несколько этапов развития.

• Первый этап (1962-1965) — начальная разработка корабля в рамках программы облета Луны. В 1962 году в ОКБ-1 под руководством С.П. Королева начал проектироваться ракетно-космический комплекс, состоявший из трех кораблей: 7К, 9К и 11К. Данный проект получил название «Союз» и осуществлялся с целью пилотируемого облета Луны. Корабль 7К предназначался для выведения космонавтов на орбиту Земли, стыковки с кораблем 9К, пилотируемого облета Луны в составе комплекса кораблей 7К-9К и возвращения космонавтов на Землю в спускаемом аппарате корабля 7К.

Корабль 9К представлял собой разгонный ракетный блок с двигательной установкой, которая обеспечивала выведение комплекса 7К-9К на траекторию облета Луны. Корабль 11К — танкер, который после выведения на орбиту должен был стыковаться с кораблем 9К и заправлять его компонентами топлива, а после этого отстыковываться. Все корабли должны были выводиться на орбиту ракетой-носителем «Союз»: сначала — не заправленный топливом корабль 9К, затем — последовательно 4 корабля-танкера 11К и только после этого корабль 7К с экипажем. Для сборки комплекса 7К-9К требовалось 6 пусков ракета-носителя.

В 1965 году, в связи с принятием новой программы облета Луны — «Л-1», проект «Союз» (в это время проект «Союз» находился на стадии проектирования) был переориентирован на создание пилотируемого орбитального корабля, который получил обозначение 7К-ОК и унаследовал название от проекта. Разработка кораблей 9К и 11К была прекращена.

• Второй этап (1965-1970) — создание и эксплуатация орбитального корабля «Союз». Корабль 7К-ОК «Союз» имел также обозначение 11Ф615 и предназначался для орбитальных автономных полетов космонавтов, отработки операций маневрирования и стыковки на земной орбите, а также для проведения некоторых экспериментов.

Корабли 7К-ОК были двух типов: 7К-ОК (А) с активным стыковочным узлом в виде штыря и 7К-ОК (П) с пассивным стыковочным узлом в виде конуса. Стыковочные узлы не имели внутреннего переходного люка-лаза. Космонавты имели возможность перехода из одного корабля в другой через открытый космос в скафандрах «Ястреб» с автономной ранцевой системой жизнеобеспечения. Бытовые отсеки кораблей использовались при этом в качестве шлюзовых камер. Космонавты совершали полеты без спасательных скафандров (в полетных костюмах).

Первый испытательный беспилотный полет 7К-ОК состоялся 28-30 ноября 1966 года («Космос-133»). Первый пилотируемый запуск корабля состоялся 23 апреля 1967 года (корабль «Союз-1»). Всего было запущено 16 кораблей «Союз» модификации 7К-ОК: 8 беспилотных и 8 пилотируемых. Основные результаты этого этапа: были отработаны операции маневрирования, поиска, сближения и стыковки на орбите Земли космических кораблей как в автоматическом режиме, так и в пилотируемом. Кроме того, были выполнены некоторые эксперименты, в частности, на космическом корабле «Союз-6» с помощью установки «Вулкан» впервые проводились сварочные работы, а на космическом корабле «Союз-9» был совершен длительный космический полет (более 17 суток).

• Третий этап (1969-1981) — создание и эксплуатация транспортного корабля «Союз». В 1969-1970 г.г. была создана транспортная модификация корабля «Союз» — 7К-Т для доставки экипажей на долговременную орбитальную станцию «Салют» и орбитальную пилотируемую станцию «Алмаз».

Корабль 7К-Т имел обозначения: для долговременной орбитальной станции — 11Ф615А8, для орбитальной пилотируемой станции — 11Ф615А9. На корабле 7К-Т устанавливался только активный стыковочный узел с переходным люком-лазом, который позволял космонавтам переходить на борт орбитальной станции, не выходя в открытый космос. В связи с гибелью экипажа космического корабля «Союз-11» из-за разгерметизации спускаемого аппарата было решено ввести для космонавтов спасательные скафандры «Сокол-К». После доработки корабля (1971-1972 г.г) из-за ограничений по массе экипаж был уменьшен до двух космонавтов (до этого экипаж состоял из трех космонавтов, которые летали без скафандров).

Кроме того, в 1972 году на базе корабля 7К-Т было начато создание модификации — 7К-ТМ (11Ф615А12 или 11Ф615М) для советско-американской программы «ЭПАС». Корабль 7К-ТМ имел стыковочный узел андрогинного типа с люком-лазом. Андрогинный стыковочный узел мог использоваться как в активном, так и в пассивном режимах. Всего было запущено 38 кораблей «Союз» модификации 7К-Т и 7К-ТМ: 31 пилотируемый (один из них в 1975 году совершил суборбитальный полет из-за аварии ракеты-носителя) и 7 беспилотных.

Основные результаты этого этапа: корабли обеспечивали доставку советских и международных экипажей (по программе «Интеркосмос») на орбитальные станции «Салют-1, −3, −4, −5, −6» и их возвращение на Землю, была осуществлена стыковка космического корабля «Союз-19» с американским космическим кораблем «Аполлон» (программа «ЭПАС»).

• Четвертый этап (1967-1977) — создание корабля 7К-С.

В ноябре 1967 года в ЦКБЭМ (бывшее ОКБ-1) под руководством Главного конструктора В.П. Мишина началось проектирование модификации корабля «Союз» — 7К-С, получившей обозначение 11Ф732. Корабль 7К-С проектировался как транспортный корабль, который должен был стыковаться с орбитальным кораблем ОК-ВИ, который разрабатывался в ЦСКБ, и доставлять на него двух космонавтов для проведения военных экспериментов. На бытовом отсеке корабля 7К-С планировалось устанавливать экспериментальное стрелковое и ракетное вооружение. В автономных полетах 7К-С планировалось провести отработку и испытания ракет класса «космос-космос».

Корабль 7К-С обладал возможностью экстренного отделения бытового отсека на орбите Земли в случае возникновения неполадок в системах вооружений. В 1974 году ЦКБЭМ завершило создание 7К-С. Были изготовлены три летных корабля и в 1974-1976 г.г. проведены летно-конструкторские испытания (ЛКИ) данного корабля в беспилотном варианте («Космос-670», «Космос-772» и «Космос-869»).

• Пятый этап (1977-1986) — эксплуатация корабля «Союз Т».

После нескольких испытаний космического корабля 7К-С он перестал использоваться и был вскоре модифицирован в транспортный корабль 7К-СТ, получивший название «Союз Т» («Союз» — транспортный) для доставки экипажей на орбитальные станции. В отличие от 7К-С на корабле 7К-СТ были установлены солнечные батареи. Кроме того, была модернизирована система жизнеобеспечения, позволившая увеличить численность экипажа до трех человек. Летно-конструкторские испытания корабля 7К-СТ начались в 1978 году запуском беспилотного корабля, получившего название «Космос-1001».

В систему управления кораблей 7К-С и 7К-СТ была введена бортовая ЦВМ, позволявшая все этапы полета выполнять как в автоматическом режиме, так и с участием экипажа. Для экипажей корабля «Союз Т» были разработаны скафандры новой конструкции «Сокол-КВ». Всего было запущено 3 беспилотных корабля 7К-С и 17 кораблей «Союз Т»: 14 пилотируемых и 3 беспилотных. Запуск одного пилотируемого «Союза Т» не состоялся из-за пожара ракеты-носителя на стартовой позиции (в сентябре 1983 г.). Космонавты были спасены с помощью системы аварийного спасения.

Основные результаты этих этапов: был создан усовершенствованный транспортный корабль, который обеспечивал доставку советских и международных экипажей на орбитальные станции «Салют-6 и −7».

• Шестой этап (середина 1980-х — 2002) — эксплуатация корабля «Союз ТМ».

В 80-х годах корабль «Союз Т» был модернизирован и получил название «Союз ТМ» («Союз»-транспортный модернизированный). На корабле «Союз ТМ» установливалась новая система сближения и стыковки «Курс» вместо системы «Игла». Были усовершенствованы двигательная установка, система радиосвязи, система аварийного спасения, парашютная система, двигатели мягкой посадки, бортовая ЦВМ и другое. Расчетная продолжительность полета корабля в составе орбитальной станции — 180 суток. Масса космического корабля — 7 тонн, длина космического корабля — 6,98 метра, максимальный диаметр — 2,72 метра. Космонавты совершали полеты в скафандрах «Сокол-КВ».

В конце 1980-х годов была создана модификация «Союза ТМ». На этой модификации устанавливался андрогинно-периферийный агрегат стыковки АПАС-89. Этот вариант корабля был создан для использования в качестве корабля-спасателя для экстренной эвакуации экипажа орбитальной станции «Мир» или корабля «Буран». В 1992 году на базе корабля «Союз ТМ» началось создание новой модификации — корабль-спасатель ACRV для международной космической станции «Альфа».

• Седьмой этап (2002 — 2012) — создание и эксплуатация корабля «Союз ТМА».

РКК «Энергия» начала разрабатывать космический корабль «Союз ТМА» в 1995 г. по заказу NASA для расширения диапазона антропометрических параметров его экипажа. В летавший тогда «Союз ТМ» не помещались очень многие американские астронавты. Буква «А» в названии как раз и обозначала «Антропометрическая модификация». «Союз ТМА» отличали модернизированные кресла (новый вариант «Казбек-УМ» был длиннее на 50 мм), новые амортизаторы для них, а также новый уменьшенный по высоте пульт управления «Нептун-МЭ», изготовленный с использованием современной элементной базы. Кроме того, была изменена компоновка в подкресельной зоне с целью понижения уровня установки оборудования и приборов. Кабина экипажа была расчищена от выступающих элементов.

Все эти доработки позволили расширить антропометрические параметры членов экипажа до согласованных с NASA показателей. В корабле «Союз ТМ» могли разместиться космонавты, имеющие рост стоя в пределах 164-182 см, рост сидя 80-94 см и массу 56-85 кг. Для ТК «Союз ТМА» эти параметры составили соответственно 150-190 см, 80-99 см и 50-95 кг.

Кроме того, при создании «Союза ТМА» была доработана оболочка корпуса СА, изменена прокладка трубопроводов и кабелей, разработан новый холодильно-сушильный агрегат, модернизирована система управления спуском. Почти все новые и доработанные системы имеют летный ресурс 1 год. Для снижения на 30% уровня ударных перегрузок, действующих на экипаж при приземлении, были модернизированы двигатели мягкой посадки (ДМП) и доработана автоматика системы приземления. Два из шести ДМП имели секционированный заряд, и поэтому они могли обеспечить несколько разных уровней тяги. Это, в свою очередь, позволяет выбрать наиболее оптимальный режим мягкой посадки в зависимости от конкретной массы СА.

Параллельно с эксплуатацией «Союза ТМА» разрабатывалась новая модификация корабля — «Союз ТМА-М». В новом корабле заменены бортовые приборы системы управления движением и системы бортовых измерений; расширены функциональные возможности корабля в части управления бортовыми системами и более глубокой интеграции с БВС Российского сегмента Международной космической станции (РС МКС) при использовании мультиплексного канала обмена. Также незначительные изменения коснулись практически всех систем корабля.

Основные результаты этапа: корабли обеспечивали и обеспечивают доставку советских/российских и международных экипажей на орбитальный комплекс «Мир» и Международную космическую станцию.

• Восьмой этап (2012 — 2016) — создание и эксплуатация корабля «Союз ТМА-М».

ТПК «Союз ТМА-М» по сравнению с базовым кораблём доработан с целью:

• Замены бортовых приборов системы управления движением и навигации (СУДН) и системы бортовых измерений (СБИ) на приборы, созданные на основе современной элементной базы и развитого программного обеспечения;
• расширения функциональных возможностей корабля в части управления бортовыми системами от бортовых вычислительных средств (БВС) СУДН и более глубокой интеграции с БВС Российского сегмента Международной космической станции (РС МКС) при использовании мультиплексного канала обмена;
• увеличения возможности по доставке полезного груза за счет снижения массы бортовых систем.

Проведённые доработки являются одним из мероприятий, направленных на создание пилотируемого транспортного корабля нового поколения (ПТК НП). Лётная сертификация новых приборов и оборудования, установленных на ТПК «Союз ТМА-М», позволит принять соответствующие решения применительно к ПТК НП.

Внешняя конфигурация корабля с модернизированными бортовыми системами полностью соответствует кораблям «Союз ТМА» предыдущей серии.

• Девятый этап (2016 г. — настоящее время) — создание и эксплуатация корабля «Союз МС».

Модернизация систем и конструкции кораблей «Союз ТМА-М» проводилась с целью улучшения их технико-эксплуатационных характеристик путем замены устаревших бортовых систем, что в конечном итоге повысило отказоустойчивость, надежность и безопасность.

Корабль новой модификации «Союз МС» создан в результате глубокой модернизации корабля «Союз ТМА-М». На корабле «Союз МС» внедрены:

• Единая командно-телеметрическая система вместо бортовой командной радиотехнической системы «Квант-В» . Новая командная радиолиния обеспечивает прием сигналов через спутники-ретрансляторы «Луч-5», благодаря чему значительно увеличиваются зоны радиовидимости кораблей — до 70% от длительности витка;
• аппаратура спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS в состав СУДН и исключена аппаратуры радиоконтроля орбиты;
• современная бортовая радиотехническая система сближения и стыковки «Курс-НА». По сравнению с более ранней версией «Курс-А» она обладает улучшенными массогабаритными характеристиками и позволяет исключить из состава оборудования корабля один тип радиоантенн;
• цифровой передатчик видеосигнала в телевизионную систему «Клест-М» что позволяет обеспечивать обмен цифровой информацией между кораблем и станцией по радиолинии;
• внедрена новая схема размещения двигателей причаливания и ориентации (при этом обеспечивается выполнение программы полета при отказе одного из двигателей ДПО или одного топливного коллектора);
• в состав бортовой аппаратуры взамен снимаемого с производства оборудования также вошел новый цифровой блок управления резервным контуром разработки РКК «Энергия», модернизированный блок датчиков угловых скоростей БДУС-3А;
• благодаря применению новых наземных и бортовых радиотехнических систем стало возможным использование современных протоколов передачи информации, в результате чего улучшилась стабильность работы системы управления корабля.

Таким образом, корабли «Союз», «Союз Т», «Союз ТМ», «Союз ТМА» и «Союз ТМА-М», «Союз МС» — это многофункциональные многоместные пилотируемые космические корабли. Внешне они очень схожи. Имеют одну и ту же конструктивную компоновку и примерно одинаковые габаритно-весовые характеристики. Все корабли состоят из трех отсеков: бытового отсека, спускаемого аппарата и приборно-агрегатного отсека. Все корабли «Союз» выводились и выводятся на орбиту с помощью ракеты-носителя семейства «Союз».

Источник