Soyuz ("Vereinigung", GRAU Index 11A511 vorhabend), ist eine Familie von verbrauchbaren Start-Systemen, die durch OKB-1 entwickelt sind, und durch den TsSKB-Fortschritt in Samara, Russland verfertigt sind. Gemäß der Europäischen Weltraumorganisation ist die Boosterrakete von Soyuz die am häufigsten verwendete Boosterrakete in der Welt.

Die Soyuz Fahrzeuge werden als die Abschussvorrichtung für das besetzte Raumfahrzeug von Soyuz als ein Teil des Programms von Soyuz verwendet, sowie entmanntes Fortschritt-Versorgungsraumfahrzeug zur Internationalen Raumstation und für kommerzielle Starts zu starten, die auf den Markt gebracht und von Starsem und Arianespace bedient sind. Alle Soyuz Raketen verwenden RP-1 und flüssigen Sauerstoff (Flüssigsauerstoff) Treibgas mit Ausnahme vom Soyuz-U2, der Syntin, eine Variante von RP-1 mit dem Flüssigsauerstoff verwendet hat. In den Vereinigten Staaten hat es die Bibliothek der Kongress-Benennung a-2. Die Soyuz Familie ist eine Teilmenge der r-7 Familie.

Geschichte

Die Abschussvorrichtung wurde 1966 eingeführt, auf die Abschussvorrichtung von Vostok zurückzuführen seiend, die der Reihe nach auf 8K74 oder R-7a interkontinentale ballistische Rakete basiert hat. Es war am Anfang eine dreistufige Rakete mit einem Block I obere Bühne. Später wurde eine Variante von Molniya erzeugt, indem sie eine vierte Bühne hinzugefügt worden ist, ihr erlaubend, die hoch elliptische molniya Bahn zu erreichen. Eine spätere Variante war der Soyuz-U.

Die Produktion von Abschussvorrichtungen von Soyuz hat eine Spitze 60 pro Jahr am Anfang der 1980er Jahre erreicht. Es ist die am meisten verwendete Raumabschussvorrichtung in der Welt geworden, im Laufe 1700mal weit mehr als jede andere Rakete fliegend. Es ist ein sehr altes grundlegendes Design, aber ist für niedrige Kosten und sehr hohe Zuverlässigkeit bemerkenswert, von denen beide an kommerzielle Kunden appellieren.

Am Anfang der 1990er Jahre wurden die Pläne für neu entworfenen Soyuz mit Fregat obere Bühne gemacht. Der Fregat Motor wurde durch NPO Lavochkin vom Antrieb-Modul seines Phobos interplanetarische Untersuchungen entwickelt. Obwohl gutgeheißen, durch die russische Raumfahrtbehörde und das russische Verteidigungsministerium 1993 und benannten "Rus" als Russification und Modernisierung von Soyuz, und später umbenannter Soyuz-2 hat eine Finanzierungsknappheit Durchführung des Plans verhindert. Die Entwicklung von Starsem hat im Juli 1996 neue Finanzierung für die Entwicklung einer weniger ehrgeizigen Variante, Soyuz-Fregat oder Soyuz U/Fregat zur Verfügung gestellt. Das hat aus einem ein bisschen modifizierten Soyuz U verbunden mit Fregat obere Bühne mit einer Kapazität von bis zu 1,350 Kg zur geostationären Übertragungsbahn bestanden. Im April 1997 hat Starsem einen Vertrag von der Europäischen Weltraumorganisation erhalten, um zwei Paare der Traube 2 Plasmawissenschaftssatelliten mit dem Soyuz-Fregat zu starten. Vor der Einführung dieses neuen Modells hat Starsem 24 Satelliten der Konstellation von Globalstar in 6 Starts mit restartable Ikar obere Bühne, zwischen am 22. September 1999 und am 22. November 1999 gestartet. Nach erfolgreichen Probeflügen von Soyuz-Fregat am 9. Februar 2000 und am 20. März 2000 die Traube wurden 2 Satelliten am 16. Juli 2000 und am 9. August 2000 gestartet. Ein anderer Soyuz-Fregat hat die Schnellzug-Untersuchung von Mars des ESA von Baikonur im Juni 2003 gestartet. Jetzt wird die Soyuz-Fregat Abschussvorrichtung von Starsem für kommerzielle Nutzlasten verwendet. Es ist erwartet, durch die neue Abschussvorrichtung, jetzt genannt Soyuz/ST ersetzt zu werden (oder Soyuz-2), der ein neues Digitalleitungssystem und eine stark modifizierte dritte Bühne mit einem neuen Motor haben wird. Die erste Entwicklungsversion von Soyuz 2 hat Soyuz-2-1a genannt, der bereits mit dem Digitalleitungssystem ausgestattet wird, aber noch durch einen alten dritten Bühne-Motor, angefangen am 4. November 2004 von Plesetsk auf einem Subaugenhöhlenprobeflug angetrieben wird, der von einem Augenhöhlenflug am 23. Oktober 2006 von Baikonur gefolgt ist. Die völlig modifizierte Abschussvorrichtung (Version Soyuz-2-1b) ist zuerst am 27. Dezember 2006 mit dem COROT Satelliten von Baikonur Cosmodrome geflogen.

Eine lange Reihe von erfolgreichen Starts von Soyuz wurde am 15. Oktober 2002 gebrochen, als der unbemannte Soyuz U Start der Foton-M Satellit von Plesetsk in der Nähe von der Abschussrampe zurückgewichen ist und 29 Sekunden nach dem Abschuss explodiert hat. Eine Person von der Grundmannschaft wurde getötet, und acht verletzt. Ein anderer Misserfolg ist am 21. Juni 2005 während eines Militär-Nachrichtensatellit-Starts von Molniya von der Abschussbasis von Plesetsk vorgekommen, die eine vierstufige Version der Rakete genannt die Molniya-M verwendet hat. Der Flug hat sechs Minuten nach dem Start wegen eines Misserfolgs des dritten Bühne-Motors oder einer unerfüllten Ordnung geendet, die zweiten und dritten Stufen zu trennen. Die zweiten und dritten Stufen der Rakete, die zu Soyuz und seiner Nutzlast identisch sind (ein Molniya-3K Satellit) sind im Gebiet von Uvatski von Tyumen (Sibirien) abgestürzt. Am 24. August 2011 ist ein unbemannter Soyuz-U tragende Ladung zur Internationalen Raumstation abgestürzt, scheiternd, Bahn zu erreichen. Am 23. Dezember 2011 hat ein Soyuz-2.1b Stapellauf eines Meridians 5 militärischer Nachrichtensatellit in der 7. Minute des Starts wegen einer Anomalie in der dritten Bühne gescheitert.

Zwischen am 1. Februar 2003 und am 26. Juli 2005 mit dem Fundament der US-Raumfähre-Flotte war Soyuz die einzigen Mittel des Transports zu und von der Internationalen Raumstation. Das hat die Übertragung des Bedarfs, über das Fortschritt-Raumfahrzeug und die Mannschaft-Wechsel eingeschlossen. Jetzt wo die Raumfähre-Flotte pensioniert ist, ist die amerikanische Raumfahrt ohne irgendwelche Mittel, Männer in die Bahn zu erhöhen, und NASA ist von Soyuz völlig abhängig, um Mannschaft in den Raum für die unmittelbare Zukunft zu senden.

Am 19. Januar 2005 sind die Europäische Weltraumorganisation und die russische Bundesraumfahrtbehörde bereit gewesen, Soyuz/ST Raketen vom Raumzentrum von Guayana zu starten. Die äquatoriale Abschussbasis wird Soyuz erlauben, 2.7 an 4.9 Tonnen in die mit der Sonne gleichzeitige Bahn zu liefern, je nachdem der dritt-stufige Motor verwendet hat. Der Aufbau eines neuen Polsters hat 2005 angefangen und wurde im April 2011 vollendet. Das Polster hat das vertikale Laden verwendet, das am Guayana verschieden vom horizontalen an Baikonur Cosmodrome verwendeten Laden üblich ist. Ein vorgetäuschter Start wurde Anfang Mai 2011 geführt. Der erste betriebliche Start ist am 21. Oktober 2011 geschehen, die ersten zwei Satelliten in Galileo globales Positionierungssystem tragend.

Varianten

• Soyuz 11A511
• Soyuz-L 11A511L
• Soyuz-M 11A511M
• Soyuz-U 11A511U
• Soyuz-U2 11A511U2 oder 11A511K
• Soyuz-FG 11A511U-FG
• Soyuz-2 14A14

Die Molniya-M wurde auch aus der Familie von Soyuz abgeleitet.

Versammlung der Rakete

Die Rakete wird horizontal im Zusammenbau gesammelt und Gebäude Prüfend. Die gesammelte Rakete wird zur Abschussbasis in seinem horizontalen Staat transportiert und dann erhoben. Das ist vom vertikalen Zusammenbau, zum Beispiel, der Saturn V - eine der Eigenschaften verschieden, die Soyuz preiswerter macht, um sich auf den Start vorzubereiten.

Die Versammlung einer horizontal eingestellten Rakete ist relativ einfach, weil alle Module leicht zugänglich sind. Außerdem würde die Versammlung der Rakete in der vertikalen Position einen winddichten Hochhangar verlangen, der wirtschaftlich ausführbar zurzeit nicht betrachtet wurde, wurde die Rakete entworfen.

Abschussrampe

Die komplette Rakete wird im Start-System durch die lasttragenden Mechanismen auf dem Riemen - auf Boosterraketen aufgehoben, wo sie dem Hauptkern beigefügt werden. Die letzten Reste auf den Nase-Abteilungen des Riemens - auf Boosterraketen. Dieses Schema ähnelt Flugbedingungen, wenn der Riemen - auf Boosterraketen den Hauptkern vorwärts stößt. Das Konzept, die Rakete aufzuheben, war eine der Neuheiten, die mit R-7/Soyuz eingeführt sind.

Seitdem die Abschussrampe beseitigt worden ist, wird der unterste Teil der Rakete gesenkt. Die Start-Systembruchbänder tragen die Windlasten. Der Widerstand gegen den starken Wind ist eine wichtige Eigenschaft des Start-Systems, als die Steppen von Kasachstan, wo die Abschussbasis von Baikonur gelegen wird, sind für Windstürme bekannt.

Start

Während des Starts verfolgen die Unterstützungsbooms die Bewegung der Rakete. Nachdem die Unterstützungsboom-Köpfe aus der speziellen Unterstützungsunterbrechung in den Nase-Abteilungen des strapons erscheinen, trennen die Unterstützungsbooms und Bruchbänder von der Rakete-Zelle, sich auf den Unterstützungsäxten drehend und den Weg für die Rakete befreiend, um abzuheben. Während des Starts bilden die Rakete und die Start-Möglichkeit ein einzelnes dynamisches System.

Wenn die strapon Boosterrakete-Motoren anhalten, sinken die Boosterraketen, Nichteinfluss-Trennung zur Verfügung stellend. Wenn die Himmel klar sind, sich gründen, können Beobachter einen Korolyov sehen sich gebildet von den fallenden Boosterraketen treffen.

Fairings für unbemannte Missionen verwendet

Soyuz LV wird für verschiedene russische unbemannte Missionen verwendet und wird auch von Starsem für Starts des kommerziellen Satelliten auf den Markt gebracht. Jetzt werden die folgenden Triebwerksverkleidungstypen verwendet:

Fortschritt ist das Ladungsraumfahrzeug für unbemannte Missionen zum ISS und vorher zu Mir. Das Raumfahrzeug verwendet eine hingebungsvolle Plattform und Triebwerksverkleidung und kann entweder mit Soyuz-U, Souyz-FG oder mit Soyuz-2 gestartet werden.

A-Typ-Triebwerksverkleidung wird für kommerzielle Starts verwendet.

S-Typ-Triebwerksverkleidung wird für kommerzielle Starts von Starsem verwendet. Die Triebwerksverkleidung hat Außendiameter von 3.7 M und eine Länge von 7.7 M Die Fregat obere Bühne wird in der Triebwerksverkleidung mit der Nutzlast und einem Nutzlast-Adapter/Automaten kurz zusammengefasst. Die S-Typ-Triebwerksverkleidung zusammen mit Fregat obere Bühne wurde verwendet, um das folgende Raumfahrzeug zu starten: Milchstraße 14, GIOVE A, Schnellzug von Mars, AMOS-2, Venus-Schnellzug, Traube.

SL-Typ-Triebwerksverkleidung wird für kommerzielle Starts von Starsem verwendet. Die Triebwerksverkleidung hat Außendiameter von 3.7 M und eine Länge von 8.45 M Die Fregat obere Bühne wird in der Triebwerksverkleidung mit der Nutzlast und einem Nutzlast-Adapter/Automaten kurz zusammengefasst. Die SL-Typ-Triebwerksverkleidung zusammen mit Fregat obere Bühne wurde verwendet, um das folgende Raumfahrzeug zu starten: COROT.

Triebwerksverkleidung des ST-Typs wird für kommerzielle Starts von Starsem verwendet. Sein Außendiameter ist 4.1 M, und seine Länge ist 11.4 M. Es kann mit dem Soyuz-2 nur verwendet werden, weil älteres analoges Regelsystem mit aerodynamischer Instabilität nicht fertig werden kann, die durch eine so große Triebwerksverkleidung eingeführt ist. Diese mit dem Kohlenstoff plastische Triebwerksverkleidung basiert auf der bewiesenen für Ariane von Arianespace verwendeten Konfiguration 4 Fahrzeuge mit seiner durch etwa einen zusätzlichen Meter vergrößerten Länge. Die Triebwerksverkleidung ist entwickelt worden und wird durch den TsSKB-Fortschritt in Übereinstimmung mit den Voraussetzungen eines Kunden (Starsem) verfertigt. Das wird der einzige Triebwerksverkleidungstyp sein, der durch Starsem/Arianespace für Starts von Kourou angeboten ist.

Stufen

Erste Stufe

Die erste Stufe von Raketen von Soyuz besteht aus vier identischen konischen flüssigen Boosterraketen, die zum zweiten Bühne-Kern festgeschnallt sind. Jede Boosterrakete hat einen einzelnen Rakete-Motor mit vier Verbrennungsräumen, zwei vernier Verbrennungsräumen und einem Satz von turbopumps.

Statistik (jede von 4 Boosterraketen)

• Grobe Masse: 44.5 t (98,100 lbm)
• Treibgas: 39.2 t (86,400 lbm)
• Trockene Masse: 3,784 Kg (8,342 lbm)
• Diameter: 2.68 M (8 ft 10 in)
• Länge: 19.6 M (64 ft 4 in)
• Brandwunde-Zeit: 118 s
• Motoren:
• Soyuz und Modelle von Soyuz-U
• RD 107
• Stoßen Sie 813 kN (183 klb) am Abschuss
• Stoßen Sie 991 kN (223 klb) im Vakuum
• Spezifischer Impuls 245 s (2.40 kN · s/kg) am Abschuss
• Spezifischer Impuls 310 s (3.04 kN · s/kg) im Vakuum
• Raum-Druck 5.85 MPa (848 psi)
• Soyuz-ST-Modelle
• RD 117 (11D511)
• Stoßen Sie 838 kN (188 klb) am Abschuss
• Stoßen Sie 1021 kN (230 klb) im Vakuum
• Spezifischer Impuls 245 s (2.40 kN · s/kg) am Abschuss (est)
• Spezifischer Impuls 310 s (3.04 kN · s/kg) im Vakuum (est)

Raum-Druck 5.85 MPa (848 psi)

• Soyuz-FG
• RD-117A (14D22)
• Stoßen Sie 775 kN (174 klb) am Abschuss
• Spezifischer Impuls 320.2 s (3.14 kN · s/kg) im Vakuum

Die zweite Bühne

Die zweite Bühne der Boosterrakete von Soyuz ist eine einzelne, allgemein zylindrische Bühne mit einem Motor an der Basis. Wie jede der Raketen der ersten Stufe hat es auch vier Verbrennungsräume und einen Satz von turbopumps, aber vier (statt zwei) vernier Verbrennungsräume. Die zweite Bühne spitzt sich zum Boden zu, um den vier Raketen der ersten Stufe zu erlauben, näher zusammen zu passen.

• Grobe Masse: 105.4 t (232,400 lbm)
• Treibgas: 95.4 t (210,000 lbm)
• Treibgas (Soyuz-U2 mit Treibgas von Syntin): 96.4 t (212,000 lbm)
• Trockene Masse: 6,875 Kg (15,160 lbm)
• Länge: 28 M (91 ft 10 in)
• Diameter: 2.95 M (9 ft 8 in)
• Brandwunde-Zeit: 290 s

Motoren: Soyuz und Modelle von Soyuz-U

• RD 108
• Stoßen Sie 779 kN (175 klb) am Abschuss
• Stoßen Sie 997 kN (224 klb) im Vakuum
• Spezifischer Impuls 264 s (2.59 kN · s/kg) am Abschuss
• Spezifischer Impuls 311 s (3.05 kN · s/kg) im Vakuum
• Raum-Druck 5.1 MPa (740 psi)
• Soyuz-U2 Modell mit dem Brennstoff von Syntin

RD 108

• Stoßen Sie 811 kN (182 klb) am Abschuss
• Stoßen Sie 1009 kN (227 klb) im Vakuum

Spezifischer Impuls 264 s (2.59 kN · s/kg) am Abschuss Spezifischer Impuls 311 s (3.05 kN · s/kg) im Vakuum Raum-Druck 5.1 MPa (740 psi) Soyuz-ST-Modelle

• RD 118 (11D512)
• Stoßen Sie 792 kN (178 klb) am Abschuss
• Stoßen Sie 990 kN (222 klb) im Vakuum
• Spezifischer Impuls 264 s (2.59 kN · s/kg) am Abschuss (est)
• Spezifischer Impuls 311 s (3.05 kN · s/kg) im Vakuum (est)

Raum-Druck 5.85 MPa (848 psi)

Die dritte Bühne

Es gibt zwei verschiedene obere Stufen im Gebrauch, dem Block I und Verbesserten Block-I (verwendet in Soyuz-2-1b).

• Grobe Masse: 25.2 t (55,600 lbm)
• Treibgas: 21.4-22.9 t (47.200-50.500 lbm)
• Trockene Masse: 2355 Kg (5190 lbm)
• Länge: 6.7 M (22 ft 0 in)
• Diameter: 2.66 M (8 ft 9 in)
• Brandwunde-Zeit: 240 s
• Motor:
• Block I
• RD 0110
• Stoßen Sie 298 kN (67.0 klb)
• Spezifischer Impuls 330 s (3.24 kN · s/kg)
• Raum-Druck 6.8 MPa (986 psi)
• Verbesserter Block I
• RD 0124 (11D451)
• Stoßen Sie 294 kN (66 klb)
• Spezifischer Impuls 359 s (3.52 kN · s/kg)
• Raum-Druck 16.2 MPa (2350 psi)

Weiterführende Literatur

• Internationales Bezugshandbuch zu Raumstart-Systemen, die Dritte Ausgabe, Iaskowitz, Hopkins und Hrsg. von Hopkins, 1999, Reston, Virginia, AIAA Veröffentlichungen. Internationale Standardbuchnummer 1-56347-353-4

Außenverbindungen

• Starsem
• Soyuz starten Klotz an Starsem
• Soyuz U/Fregat
• Boosterrakete von Soyuz: Die zuverlässigsten Mittel der Raumfahrt
• Soyuz Boosterrakete-Familie
• Soyuz Benutzerhandbuch - Arianespace