Родословная «Союза»

Космический корабль «Союз-19» во время проведения совместного полета с американским кораблем «Аполлон» [1975 г.]

    Космический корабль «Союз» начал разрабатываться в ОКБ С. П. Королева в 1962 году. На нем предполагалось отработать средства сближения и стыковки космических аппаратов на орбите ИСЗ, а также конструкцию и системы корабля, обеспечивающие облет Луны с возвращением на Землю.

    Одновременно была начата разработка ракетного разгонного блока, необходимого для осуществления облета Луны, заправляемого топливом на орбите от автоматически стыкующихся к нему беспилотных кораблей-танкеров. Ракетный блок должен был сообщить кораблю «Союз» необходимую скорость для полета к Луне.

Космический корабль «Союз-1» на космодроме Байконур [1967 г.]

    Теоретический чертеж корабля «Союз» подписал главный конструктор С. П. Королев 7 марта 1963 года. Однако в связи с начавшейся в 1965 г. разработкой космического корабля типа «Зонд»* (на базе корабля «Союз») для облета Луны без стыковки на орбите ИСЗ с использованием новой ракеты-носителя «Протон» (с дополнительной четвертой ступенью), тактико-технические требования к «Союзу» были уточнены и последний стал разрабатываться как многоцелевой орбитальный корабль второго поколения со стартовой массой до 6560 кг. Он предназначался для решения широкого круга задач в околоземном космическом пространстве, включая отработку процессов автономной навигации и маневрирования, автоматического и ручного сближения, причаливания и стыковки, проверку принципов использования пилотируемых кораблей для исследований и проведения научно-технических экспериментов в космосе.

    В августе 1966 г. первые два корабля «Союз» в беспилотном варианте были отправлены на космодром Байконур, а 28 ноября 1966 г. состоялся первый запуск корабля на орбиту ИСЗ и полет в течение 34 витков («Космос-133»). Второй беспилотный корабль на орбиту не вышел из-за аварии ракеты-носителя на старте в декабре 1966 г., а третий совершил орбитальный полет с посадкой в Аральское море в феврале 1967 г. («Космос-140»).

   

   

    Первый пилотируемый полет на космическом корабле «Союз-1» совершил 23-24 апреля 1967 г. летчик-космонавт В. М. Комаров, однако из-за отказа парашютных систем при спуске полет окончился катастрофой. После проведения дополнительной экспериментальной отработки конструкции и систем корабля, в ходе которой были выполнены два групповых орбитальных полета с автоматической стыковкой в космическом пространстве с помощью радиоаппаратуры сближения «Игла» («Космос-186» и «Космос-188» - в октябре 1967 г., «Космос-212» и «Космос-213» - в апреле 1968 г.) и полет одного корабля («Космос-238»), начаты регулярные полеты кораблей «Союз» стартом пилотируемого корабля «Союз-3» - 26 октября 1968 г. (летчик-космонавт Г. Т. Береговой). В полете он сблизился с беспилотным кораблем «Союз-2» до расстояния в несколько десятков метров.

    При стыковке на орбите 16 января 1969 г. двух пилотируемых кораблей «Союз-4» и «Союз-5» была образована первая экспериментальная космическая станция массой 12 924 кг и осуществлен переход двух космонавтов в скафандрах из одного корабля в другой через космическое пространство.

    В июне 1970 г. на космическом корабле «Союз-9» был осуществлен первый длительный полет продолжительностью 17,7 суток (летчики-космонавты А.Г. Николаев и В.И. Севастьянов).

    В 1971 году корабль «Союз» был модернизирован и превращен в транспортный корабль для доставки экипажа на орбитальные станции и в этом качестве использовался до 1981 г. (по «Союз-40» включительно), обеспечивая длительную эксплуатацию орбитальных станций типа «Салют» и выполнение программы «Интеркосмос». В процессе эксплуатации корабль подвергся двум модификациям.

    Первая была связана с доработками, необходимость в которых возникла после гибели экипажа космического корабля «Союз-11» (летчики-космонавты Г.Т. Добровольский, В.Н. Волков, В.И. Пацаев).

    В состав систем корабля введено оборудование комплекса средств спасения при разгерметизации спускаемого аппарата (включая скафандры). Для компенсации массовых затрат количество членов экипажа уменьшено с трех до двух человек, а из системы электропитания корабля исключены солнечные батареи (оставлены аккумуляторные блоки электропитания с подзарядом от орбитальной станции).

    Вторая модификация, корабля «Союз» (эскизный проект утвержден 16 декабря 1972 г.) была выполнена в связи с проведением первого международного экспериментального полета по программе «Союз-Аполлон» (директор программы от СССР - зам. главного конструктора К.Д. Бушуев). На корабль установили новые совместимые средства сближения и стыковки, усовершенствованные агрегаты системы жизнеобеспечения, модернизированные приборы системы управления движением, новую командную радиолинию и радиотелеметрию, телевизионную систему с цветной телекамерой и вновь солнечные батареи.

    После пуска двух беспилотных кораблей «Союз» этой модификации («Космос-638» и «Космос-672) был осуществлен испытательный полет пилотируемого корабля «Союз-16» (летчики-космонавты А.В. Филипченко и Н.Н. Рукавишников), а в июле 1975 года успешно выполнен совместный полет советского корабля «Союз-19» (летчики-космонавты А.А. Леонов и В.Н. Кубасов) и американского корабля «Аполлон» (астронавты Т. Стаффорд, В. Бранд, Д. Слейтон).

    На оставшемся от программы «Союз-Аполлон» корабле «Союз-22» (летчики-космонавты В.Ф. Быковский и В.В. Аксенов) в сентябре 1976 года осуществлена программа фотографирования земной поверхности с помощью многозонального космического аппарата МКФ-6, разработанного совместно специалистами СССР и ГДР. На транспортных кораблях «Союз» при полетах к орбитальным станциям «Салют-6» и «Салют-7» осуществлены полеты международных экипажей, состоящих из граждан СССР и зарубежных стран. На базе транспортного корабля «Союз» создан автоматический грузовой корабль «Прогресс», первый пуск которого к станции состоялся 20 января 1978 г.

    Еще в декабре 1967 года были начаты работы по созданию нового усовершенствованного многоцелевого двухместного пилотируемого корабля типа «Союз» в нескольких модификациях, с учетом опыта разработки и эксплуатации штатного корабля «Союз». Эскизный проект по новому кораблю утвержден 21 июня 1968 года главным конструктором В.П. Мишиным. Транспортная модификация этого корабля нашла отражение в эскизном проекте, выпущенном 14 октября 1968 года.

    Возможность создания такого корабля базировалась на наметившемся прогрессе в разработке новой системы управления движением с использованием бортового цифрового вычислительного комплекса, комбинированной двигательной установки на единых компонентах топлива и приборов бортовых систем, использующих современные комплектующие элементы.

    Первый пуск корабля в беспилотном варианте успешно произведен 6 августа 1974 года («Космос-670»).

    В связи с возникшей необходимостью увеличить экипаж, а также заменить корабль «Союз» для полетов к орбитальным станциям более современным было принято решение создать транспортную модификацию этого корабля с радиоаппаратурой сближения «Игла» в трехместном варианте. Эскизный проект по кораблю этой модификации подписан главным конструктором комплекса «Салют-Союз» Ю.П. Семеновым и утвержден генеральным конструктором НПО «Энергия» В.П. Глушко 20 февраля 1976 г.

    Пуски корабля в беспилотном варианте успешно продолжили, и шестой из них («Союз Т») 16 декабря 1979 года пристыковался к станции «Салют-6» и совершил в составе комплекса 100-суточный полет. Первый пилотируемый, полет орбитального космического корабля «Союз Т-2» (летчики-космонавты Ю.В. Малышев и В.В. Аксенов) со стыковкой к станции состоялся 5-9 июня 1980 г.

Транспортный космический корабль «Союз-40» после отстыковки от станции «Салют-6» [1981 г.]
Транспортный космический корабль «Союз Т-12» причаливает к станции «Салют-7» [1984 г.]

    С полным составом экипажа в ноябре 1980 г. стартовал корабль «Союз Т-3» (летчики-космонавты Л.Д. Кизим, О. Г. Макаров, Г. М. Стрекалов).

    Полеты пилотируемых кораблей типа «Союз Т» к орбитальным станциям «Салют-6», «Салют-7», «Мир» продолжались в течение 1980-1986 гг., в том числе с международными экипажами.

    На корабле «Союз Т-13» в июне 1986 г. летчики-космонавты В.А. Джанибеков и В.И. Савиных совершили успешный полет со стыковкой (с использованием лазерного дальномера в сочетании с БЦВК) к орбитальной станции «Салют-7» полностью вышедшей из-под управления. На последнем корабле этой модификации «Союз Т-15» в 1986 году выполнены межорбитальные перелеты с орбитальной станции «Мир» на станцию «Салют-7» и обратно (летчики-космонавты Л.Д. Кизим, В. А. Соловьев).

    Новая модификация корабля «Союз ТМ», оснащенная усовершенствованной радиоаппаратурой сближения «Курс», секционированной по запасам газа и топлива двигательной установкой, усовершенствованной системой радиосвязи и новыми измерительными приборами в системе управления движением, пошла в эксплуатацию после пуска 21 мая 1986 года в беспилотном варианте к станции «Мир». 6 февраля 1987 года на орбитальную станцию «Мир» на корабле «Союз ТМ-2» отправился экипаж (летчики-космонавты Ю.В. Романенко и А.И. Лавейкин). На базе транспортного корабля «Союз ТМ» разработан автоматический грузовой корабль «Прогресс М», первый пуск которого к станции состоялся 23 августа 1989 г.

    С ноября 1966 г. по ноябрь 1990 г. совершили полеты 61 пилотируемый и 22 беспилотных корабля типа «Союз», «Союз Т» и «Союз ТМ», а также 48 грузовых кораблей типа «Прогресс» и «Прогресс М».

   

   

    Первым к Луне 2 марта 1968 года был запущен беспилотный корабль этого типа «Зонд-4». Второй корабль «Зонд-5», запущенный 15 сентября 1968 года, впервые облетев Луну, вошел в атмосферу Земли со второй космической скоростью и приводнился в акватории Индийского океана 21 сентября 1968 г. 

 

Основные характеристики корабля типа «Союз ТМ»

Стартовая масса корабля (без головного обтекателя и системы аварийного спасения), т	7
в том числе:
спускаемого аппарата	2,9
орбитального (бытового) отсека	1,2
приборно-агрегатного отсека	2,9
габариты, м:
длина по корпусу	6,98
диаметр по корпусу (максимальный)	2,72
диаметр спускаемого аппарата	2,2
диаметр орбитального отсека	2,2
свободный объем жилых отсеков, м3	6,5
перегрузка на участке спуска, ед.	3-4
расчетная продолжительность полета, сут.
автономного	4
в составе орбитального комплекса	180

    Космический корабль типа «Союз ТМ» состоит из трех основных отсеков: орбитального с агрегатом стыковки, спускаемого аппарата и приборно-агрегатного отсека с комбинированной двигательной установкой.

Транспортный космический корабль «Союз ТМ-5» покидает станцию «Мир» [1988 г.]

    Система управления движением корабля построена на принципах бесплатформенной инерциальной системы на базе бортового цифрового вычислительного комплекса. Все режимы ориентации, в том числе на Землю и Солнце, выполняются как автоматически, так и при участии экипажа, а режимы сближения — на основе расчетов с помощью БЦВК траектории относительного движения и оптимальных маневров при использовании информации от радиотехнической системы сближения «Курс». Управление кораблем ведется по командной радиолинии с Земли или экипажем с использованием бортовых устройств ввода и отображения информации, включая дисплей.

    Комбинированная двигательная установка с маршевым двигателем тягой 300 кгс в кардановом подвесе объединена по питанию топливом с системой двигателей причаливания и ориентации (26 штук), использует единые компоненты топлива в общих баках. Это позволяет перераспределять топливо между разными двигателями для его оптимального использования и обеспечивает гибкость при выполнении программы полета, особенно в нештатных ситуациях. Запас двухкомпонентного топлива в установке составляет 900 кг.

    Система электропитания имеет буферные химические и солнечные батареи с полезной площадью 10 м², питающие аппаратуру постоянным током напряжением 28 вольт, а также датчик ориентации солнечных батарей на Солнце.

    Комплекс систем жизнеобеспечения рассчитан на экипаж до 3 человек с использованием запасов газообразного кислорода и поглотителей углекислого газа.

 

Космический корабль «Союз ТМ-9»

    Космический корабль «Союз ТМ-9»

    1. Бытовой отсек (БО).

    2. Спускаемый аппарат (СА).

    3. Приборно-агрегатный отсек (ПАО).

    4. Стыковочный агрегат (СтА).

    5. Левая панель солнечной батареи (СБ).

    6. Правая панель солнечной батареи (СБ).

    7. Блистер.

    8. Радиатор-излучатель системы терморегулирования.

    9. Экранно-вакуумная теплоизоляция (с наружным слоем черного цвета).

    10. Донный экран комбинированной двигательной установки (КДУ).

    11. Теплозащитная крышка сближающе-корректирующего двигателя КДУ с тягой 300 кгс.

    12. Двигатель причаливания и ориентации большой тяги. (ДПО-Б) — 14 штук по 14 кгс.

    13. Двигатель причаливания и ориентации малой тяги (ДПО-М) — 12 штук по 2,5 кгс.

    14. Блок двигателей системы управления спуском СА.

    15. Телекамера внешнего обзора.

    16. Кабель-мачта БО-СА-ПАО.

    17. Фара.

    18. Иллюминатор — 4 шт.

    19. Всенаправленная антенна программно-командной радиолинии — 2 шт.

    20. Антенна дискретной антенной решетки программно-командной радиолинии — 6 шт.

    21. Антенна голосовой радиосвязи.

    22. Антенна радиотелеметрии.

    23. Антенна телевизионной системы — 2 шт.

    24. Антенна системы радиоконтроля орбиты — 2 шт.

    25. Всенаправленная антенна аппаратуры сближения «Курс» — 3 шт.

    26. Узконаправленная антенна аппаратуры сближения «Курс».

    27. Антенна ориентации аппаратуры сближения — «Курс».

    28. Антенна автосопровождения аппаратуры сближения «Курс».

    29. Термодатчик — 6 шт.

    30. Оптический визир-ориентатор.

    31. Крышка парашютного контейнера — 2 шт.

    32. Теплоотражающий экран.

    33. Экран радиотехнической защиты антенн аппаратуры сближения «Курс».

    34. Датчик солнца.

    35. Кронштейн зачековки створок СБ — 8 шт.

    36. Отрывной электроразъем «Земля-борт» — 2 шт.

    37. Отрывной электроразъем «Борт-ракета-носитель».

    38. Посадочный люк на БО.

    39. Сопла сброса давления из БО.

    40. Датчик построения инфракрасной вертикали.

    41. Гермоплата отсека.

    42. Пиронож кабель-мачты — 2 шт.

    43. Эмблема.

    44. Базовый шпангоут стыковки с ракетой-носителем.

   

    Система терморегулирования имеет радиатор-излучатель и экранно-вакуумную теплоизоляцию, закрывающую снаружи отсеки корабля. Наружный слой этой изоляции — стеклоткань темно-серого цвета.

    Система приземления спускаемого аппарата включает в себя два парашюта (площадь основного 1000 м² и запасного 590 м²), 6 твердотопливных двигателей мягкой посадки, амортизационные кресла и высотомер, включающий двигатели мягкой посадки. Система управления спуском состоит из 8 двигателей ориентации (4 двигателя по тангажу и рысканью по 7,5 кгс тяги и 4 по крену по 15 кгс тяги), работающих на перекиси водорода. Она обеспечивает движение спускаемого аппарата в атмосфере с аэродинамическим качеством до 0,3 единиц, что гарантирует высокую точность посадки в заданный район.

Орбитальный космический комплекс «Мир» — «Квант» — «Союз ТМ-3»

    Система радиосвязи имеет командно-программную радиолинию с антеннами типа «антенная решетка», аппаратуру радиотелеметрическую, голосовой радиосвязи, радиотелевидения и контроля параметров орбиты.

    Система управления бортовым комплексом аппаратуры и оборудования состоит из коммутационно-логических приборов, размещенных во всех отсеках корабля. Для ручного управления кораблем используется пульт космонавтов и две ручки управления (перемещением центра масс и вращением вокруг центра масс).

    Спускаемый аппарат изготовлен в основном из алюминиевого сплава (верхний шпангоут из титанового сплава), имеет сбрасываемый лобовой теплозащитный экран, боковую теплозащиту, внутреннюю теплоизоляцию и декоративную обивку.

    Орбитальный и приборно-агрегатный отсеки выполнены из алюминиевого сплава. Донный экран корабля изготовлен из алюминиевого, и титанового сплавов.

    Приборно-агрегатный отсек в свою очередь состоит из трех отсеков: переходного, приборного и агрегатного.

    Переходной отсек имеет ферменную конструкцию. Внутри отсека размещены шар-баллоны с кислородом.

    Приборный отсек герметичен — это цилиндрическая обечайка, ограниченная двумя днищами.

    Агрегатный отсек негерметичный. Внутри него размещается базовый блок КДУ. Снаружи отсека установлен радиатор-излучатель системы терморегулирования.

    На приборно-агрегатном отсеке размещены раскрывающиеся панели солнечных батарей.

    Агрегат стыковки, установленный в верхней части орбитального отсека, имеет люк для перехода экипажа в орбитальную станцию диаметром в свету 800 мм.

    Для выведения космического корабля типа «Союз ТМ» на орбиту ИСЗ используется трехступенчатая ракета-носитель «Союз», имеющая стартовую массу (с полезным грузом) до 310 тонн и общую длину (от носка двигательной установки системы аварийного спасения до среза сопел двигателей) 51,3 м (рис. 2).

Валентин Бобков
Крылья Родины, 1990, №12, 1991, №1

Компьютерная обработка AVV. Часть текста из недостающего журнала отсканирована С.Хлыниным

 Назад