Союз-2.1а с РБ «Фрегат»

Союз-2" – новая ракета-носитель, которая позволит в будущем заменить ракеты-носители "Союз-У", "Союз-ФГ" и "Молния-М" одной ракетой-носителем.
Ракета-носитель "Союз-2" в сочетании с разгонным блоком "Фрегат" позволит выводить космические аппараты на всевозможные типы орбит: низкие, средние, высокоэллиптические, солнечно-синхронные, геопереходные и геостационарные.
Разработка ракеты-носителя "Союз-2" велась на базе ракеты-носителя "Союз" в два этапа (этапы 1А и 1Б).
Ракета-носитель «Союз 2» создана для обеспечения запусков космических аппаратов военного, народнохозяйственного и социального назначения. После завершения летных испытаний она должна заменить эксплуатирующиеся в настоящее время российские ракеты-носители среднего класса семейства «Союз».
Создание и летные испытания модернизированной ракеты «Союз-2» являются важным шагом на пути оптимизации отечественного парка средств выведения и обеспечения гарантированного, полностью независимого доступа в космос для решения оборонных, научных и социально-экономических задач.
Ключевые особенности нового представителя наиболее массового и надежного семейства ракет, созданных на базе Р-7, - использование исключительно отечественных комплектующих, а также возможность выведения всех существующих и планируемых полезных нагрузок среднего класса с российского космодрома Плесецк.
Головным разработчиком и изготовителем РН «Союз-2» является Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «ЦСКБ-Прогресс» (г. Самара), а государственными заказчиками - Федеральное космическое агентство и Министерство обороны Российской Федерации (Космические войска). Ракета-носитель «Союз-2» разработана на базе серийной ракеты «Союз-У», успешно эксплуатируемой с 1973 года. Новый носитель с улучшенными тактико-техническими характеристиками полностью создается предприятиями, расположенными на территории России, и позволяет существенно расширить номенклатуру выводимых космических аппаратов среднего и легкого классов. «Союз-2» рассчитан как на прямое выведение, так и на использование разгонного блока «Фрегат». Энергетические возможности носителя и использование цифровой системы управления позволяют заметно увеличить массу выводимого полезного груза и габариты доставляемых на орбиту космических аппаратов.
Ракета-носитель «Союз-2» создается в два этапа. На этапе 1а на ракете устанавливаются новая цифровая система управления, обеспечивающая высокоточное выведение полезных нагрузок, двигатели с усовершенствованными форсуночными головками на первой и второй ступенях, внедряется новая система телеизмерений. На втором этапе модернизации (этап 16) на третьей ступени устанавливается новый двигатель с повышенными удельными характеристиками.
Одна из модификаций «Союза-2» будет также использоваться для запуска полезных нагрузок из Гвианского космического центра (Куру, Французская Гвиана) в рамках совместного проекта Федерального космического агентства, ФГУП «ЦСКБ-Прогресс», ФГУП «ЦЭНКИ», компаний Starsem, EADS и Arianespace.

Этап модернизации 1А:

на двигателях I-II ступени применяются форсуночные головки с улучшенным смесеобразованием;
разработана новая, единая для всех трех ступеней система управления на базе высокопроизводительной цифровой машины;
применяется новая цифровая радиотелеметрическая система;
конструкция блока III ступени максимально унифицирована как для этапа 1А, так и для этапа 1Б.

Этап модернизации 1Б:

дополнительно к мероприятиям этапа 1А используется новый двигатель на блоке III ступени с повышенными энергетическими характеристиками. Это позволило повысить точность выведения, устойчивость и управляемость ракеты-носителя, а также использовать сборочно-защитный блок с головным обтекателем диаметром 4,11 м и длиной 11,43 м.

«Союз-2», являясь модернизацией РН «Союз-1», имеет свой набор преимуществ и недостатков относительно других РН.

Преимущества РН семейства Союз-2:

отработанная конструкция (вместе с «Союз-У» и «Союз-ФГ» налетала на начало 2011 года почти 800 пусков), являясь при этом одной из самых низкоаварийных РН в мире;
низконапряженные двигатели (давление в двигателях этапа 1а не более 70 атмосфер, для 1б не более 160 атмосфер), что дает большой запас по надежности;
освоенное производство (отлаженный техпроцесс), что означает низкий процент брака, отработанные технологии контроля, низкую себестоимость продукции.

Недостатки РН семейства Союз-2:

наличие ряда атавизмов в конструкции приводящих к меньшему массовому совершенству (отношению массы полезной нагрузки к стартовой массе), чем то, которого можно было бы достичь, используя более современные технические решения:

использование перекиси водорода для работы турбонасосных агрегатов двигателей первой и второй ступени, вместо использования тех же компонентов, что использует сам ЖРД;
использование тяжелого азота (а не гелия) для наддува баков. При этом на первой и второй ступени РН «Союз-2.1в», а также на третьей ступени РН «Союз-2.1б» и «Союз-СТ-Б» реализован гелиевый наддув баков;
использование ЖРД открытого цикла, имеющих меньший КПД, чем ЖРД закрытого цикла. При этом ЖРД открытого цикла считаются более безопасными из-за более медленного развития аварийных ситуаций, что является несомненным преимуществом при использовании РН для пилотируемых миссий;
из-за исторического использования поворотного стартового стола отсутствие автоматизации операций по заправке РН, ручная стыковка электро- и пневмосоединений при установке РН на старт, что требует большое количество обслуживающего персонала и увеличивает влияние человеческих ошибок при подготовке к запуску РН. При этом наличие поворотного круга для РН «Союз-2» не требуется, поскольку «Союз-2» совершает поворот на начальном участке траектории выведения. Стартовый комплекс ГКЦ лишён поворотного круга, что позволило максимально автоматизировать процесс подготовки.

из-за подвески РН за верхнюю часть первой ступени, а не установки РН «на днище», требуется сравнительно сложный стартовый комплекс (характерная форма — «тюльпан»). Это не недостаток как таковой, а всего лишь особенность всех РН семейства Р-7, поскольку за многие десятилетия использования конструктивные и технологические особенности подобных стартов хорошо известны, а постройка нового старта при отсутствии производственного брака теоретически может занять всего лишь 9 месяцев. Фактически постройка старта в ГКЦ заняла 4 года, что по современным меркам сравнительно недолго.

Дополнительная классификация

Все ракеты-носители, Ракеты-носители среднего класса (от 4 до 15 тонн ПН на НОО)

Другие материалы со схожей тематикой

14-10-2019