Qui a volé sur le vaisseau Soyouz. Vaisseau spatial "Soyouz T"

Sous la direction du S.P. Korolev pour le programme soviétique lunaire . Les modifications modernes du navire permettent de livrer un équipage de trois personnes en orbite proche de la Terre. Le développeur et fabricant du navire est RSC Energia.

Les navires de la série ont effectué plus de 130 vols réussis et sont devenus un élément clé des programmes d'exploration spatiale habitée soviétiques et russes. Depuis 2011, après l'achèvement du programme de la navette spatiale, ils sont devenus le seul moyen d'acheminer les équipages vers la Station spatiale internationale.

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  Le 16 avril 1962, le Comité central du PCUS et le Conseil des ministres de l'URSS ont publié une résolution sur le développement de la fusée Soyouz et du complexe spatial pour un vol habité autour de la lune. Le complexe Soyouz a commencé à être conçu en 1962 à OKB-1 en tant que navire du programme soviétique pour voler autour de la lune. Au début, on supposait que dans le cadre du programme "A", un groupe de vaisseaux spatiaux et d'étages supérieurs devait se rendre sur la Lune 7K, 9K, 11K. Par la suite, le projet "A" a été clôturé au profit de projets distincts de vol autour de la lune dans le cadre du programme "Nord", utilisant le vaisseau spatial "Zond" / 7K-L1(avec l'aide du lanceur UR500K  "Proton"), ainsi que l'atterrissage sur la lune, en utilisant le complexe L3 dans le cadre du module de navire orbital 7K-LOK et le module d'atterrissage LK (utilisant le lanceur N-1), utilisant des dispositifs de transport, ultérieurement, après la clôture des programmes lunaires, y compris le programme L2, repensés en stations automatiques Lunokhod. Parallèlement aux programmes lunaires basés sur 7K, ils ont commencé à faire 7K-OK- un vaisseau orbital polyvalent à trois places (OK), conçu pour s'entraîner aux opérations de manœuvre et d'amarrage en orbite proche de la Terre, pour mener diverses expériences, y compris le transfert d'astronautes d'un vaisseau à l'autre à travers l'espace.

  Les tests de 7K-OK ont commencé à la hâte en 1966. Après avoir abandonné le programme de vol sur le vaisseau spatial Voskhod (avec la destruction des fondations de trois des quatre vaisseaux spatiaux Voskhod achevés), les concepteurs du vaisseau spatial Soyouz ont perdu l'opportunité d'élaborer des solutions techniques pour leur programme. Il y a eu une pause de deux ans dans les lancements habités en URSS, au cours de laquelle les États-Unis ont activement exploré l'espace extra-atmosphérique.

  Les trois premiers lancements sans pilote du vaisseau spatial Soyouz (7K-OK n° 2, dit Cosmos-133 ; 7K-OK n° 1, dont le lancement a été retardé, mais a conduit au fonctionnement du SAS et à l'explosion du fusée dans l'installation de lancement; 7K-OK n ° 3 "Cosmos-140") s'est avéré totalement ou partiellement infructueux, ont été découverts erreurs graves dans la conception des navires. Cependant, le quatrième lancement a été effectué par un habité ("Soyouz-1" avec V. Komarov), qui s'est avéré tragique - l'astronaute est décédé lors de la descente vers la Terre. Sa mort a sauvé la vie de trois autres cosmonautes, qui devaient voler le lendemain sur le même type d'engin spatial ("Soyouz-2A") pour s'amarrer au vaisseau spatial Soyouz-1. Après l'accident du Soyouz-1, la conception du navire a été entièrement repensée pour reprendre les vols habités (6 lancements sans pilote ont été effectués), et le premier amarrage automatique, généralement réussi, de deux Soyouz a eu lieu (Cosmos-186 et Cosmos-188 ” ), en 1968, les vols habités ont repris, en 1969, le premier amarrage de deux navires habités et un vol de groupe de trois navires à la fois ont eu lieu, et en 1970, un vol autonome d'une durée record (17,8 jours) a eu lieu. Les six premiers navires "Soyouz" et ("Soyouz-9") étaient des navires de la série 7K-OK. Une variante du navire se préparait également au vol "Soyuz-Contact" pour tester les systèmes d'amarrage des navires modulaires 7K-LOK et LK du complexe expéditionnaire lunaire L3. En raison de l'échec du programme d'atterrissage lunaire L3 à atteindre le stade des vols habités, le besoin de vols Soyouz-Kontakt a disparu.

  La modification du navire est actuellement en opération 7K-STMA Soyouz TMA(A - anthropométrique). Le navire, selon les exigences de la NASA, a été finalisé en ce qui concerne les vols vers l'ISS. Les astronautes qui ne pourraient pas rentrer dans le Soyouz TM en termes de hauteur peuvent y travailler. La console des cosmonautes a été remplacée par une nouvelle, avec une base d'éléments moderne, le système de parachute a été amélioré et la protection thermique a été réduite. Le dernier lancement du vaisseau spatial Soyouz-TMA-22 de cette modification a eu lieu le 14 novembre 2011.

  En plus du Soyouz TMA, des navires d'une nouvelle série sont aujourd'hui utilisés pour les vols spatiaux 7K-STMA-M "Soyouz TMA-M"  ("Soyouz TMAC")(C - numérique). Il a remplacé l'ordinateur de bord Argon-16 par le TsVM-101 (il est plus léger de 68 kg et beaucoup plus petit) et le système de télémétrie analogique embarqué par un système numérique MBITS plus compact afin d'améliorer l'interfaçage avec le système de contrôle embarqué de l'ISS. La modernisation du navire prévoit d'étendre les capacités du navire en vol autonome et lors d'une descente d'urgence. Le premier lancement d'un navire de ce type avec un équipage à bord a eu lieu le 7 octobre 2010 - Soyouz TMA-M, et amarré à l'ISS - le 10 octobre 2010. Hormis la "numérisation", cette modification du navire est d'une ampleur très insignifiante (satisfaction des exigences de la NASA en termes de compatibilité avec l'ISS) et est inférieure non seulement à la version du projet de modernisation des navires des années 1990 - Soyouz TMM, mais aussi une version allégée de ce projet Soyouz TMS.

  Des années 1960 à nos jours, la famille de vaisseaux spatiaux Soyouz a été développée et fabriquée par Energia Rocket and Space Corporation. La production de navires est effectuée à l'entreprise principale de la société à Korolev, et les essais et la préparation des navires pour le lancement sont effectués dans le bâtiment d'assemblage et d'essai (MIK) de l'entreprise sur le 254e site du cosmodrome de Baïkonour.

  Dispositif

  Les navires de cette famille se composent de trois compartiments: un compartiment instrument-agrégat (PAO), un véhicule de descente (SA) et un compartiment utilitaire (BO).

  Améliorations majeures(au niveau de l'aménagement, de la conception et des systèmes embarqués du véhicule de descente (DS) sans augmenter ses dimensions) :

  • Trois chaises allongées nouvellement développées "Kazbek-UM" avec de nouveaux amortisseurs à quatre modes ont été installées, qui permettent un réglage de l'amortisseur en fonction de la masse de l'astronaute.
  • La reconfiguration des équipements dans les zones sur-siège et sous-siège de la SA a été réalisée, permettant d'accueillir des chaises allongées et des astronautes avec une anthropométrie accrue, et d'agrandir la zone de passage à travers le trou d'homme d'entrée. En particulier, un nouveau panneau de contrôle réduit en hauteur, une nouvelle unité de réfrigération et de séchage, un système de stockage des informations et d'autres systèmes nouveaux ou améliorés ont été installés.
  • Sur le corps du SA dans la zone des repose-pieds des sièges droit et gauche, il y a des estampages d'environ 30 mm de profondeur, ce qui a permis d'accueillir de grands cosmonautes et leurs sièges allongés. En conséquence, la puissance de la coque et la pose des pipelines et des câbles ont changé.
  • Les éléments du corps SA, du cadre de l'instrument et des supports ont été modifiés au minimum. Le cockpit, si possible, a été "débarrassé" des éléments saillants - ils ont été déplacés vers des endroits plus pratiques, le bloc de vannes du système d'alimentation en oxygène a été converti en combinaisons spatiales.
  • Des améliorations ont été apportées au complexe d'aides à l'atterrissage :
    • deux (sur 6 monomodes) moteurs d'atterrissage en douceur (DMP) ont été remplacés par deux nouveaux moteurs à trois modes (DMP-M);
    • pour réduire les erreurs de mesure, l'altimètre gamma "Cactus-1V" a été remplacé par nouvel appareil"Cactus-2B".
  • systèmes et unités distincts.

  Soyouz TMA-M

  Améliorations majeures:

  • Dans le système de contrôle de mouvement et de navigation (VMS) du navire de la nouvelle série, 5 nouveaux appareils d'un poids total d'environ 42 kg ont été installés (au lieu de 6 appareils d'un poids total d'environ 101 kg). Dans le même temps, la consommation électrique du SUDN a été réduite à 105 W (au lieu de 402 W) ;
  • Dans le cadre du SUDN modifié, un ordinateur central (CVM) avec un dispositif d'interface avec un poids total d'environ 26 kg et une consommation électrique de 80 W est utilisé. La performance de l'ordinateur numérique est de 8 millions d'opérations par seconde, la capacité de la RAM est de 2048 Ko. La ressource a été considérablement augmentée, soit 35 000 heures. Un approvisionnement de 50 % en installations informatiques a été prévu ;
  • Dans le système de mesure embarqué (SBI) du navire, 14 nouveaux instruments d'une masse totale de ~28 kg (au lieu de 30 instruments d'une masse totale de ~70 kg) ont été installés avec le même contenu d'information. Un mode d'échange d'informations avec les équipements informatiques embarqués (BCS) a été mis en place ;
  • La consommation électrique du SBI a été réduite : en mode de transmission directe des informations télémétriques - jusqu'à 85 W (au lieu de 115 W), en mode d'enregistrement - jusqu'à 29 W (au lieu de 84 W) et en lecture mode - jusqu'à 85 W (au lieu de 140 W);

  Améliorations associées:

  Système de gestion thermique (SOTR):

  • le contrôle de la température du liquide des instruments SUDN UAV a été assuré par l'installation de trois cartes thermiques dans le compartiment des instruments (IS) du navire ;
  • le contour du radiateur articulé SOTR a été amélioré pour la connexion des thermoplaques pour la thermostatisation des nouveaux dispositifs SUDN situés dans le logiciel ;
  • installé dans le contour du radiateur articulé SOTR unité de pompe électrique de productivité accrue ;
  • l'échangeur de chaleur liquide-liquide a été remplacé afin d'améliorer le contrôle de la température du liquide du navire au complexe de lancement dans le cadre de l'introduction de nouveaux dispositifs dans le navire nécessitant un contrôle de la température.

  Système de contrôle du trafic et de navigation (SUDN):

  • le bloc d'automatisation des moteurs d'amarrage et d'orientation (BA DPO) a été amélioré afin d'assurer la compatibilité avec les nouvelles installations informatiques embarquées ;
  • le logiciel des installations informatiques du module de descente de l'engin spatial a été amélioré.

  Système de contrôle complexe embarqué (SUBC):

  • l'unité de traitement de commande et la matrice de commande ont été améliorées afin de fournir la logique de commande spécifiée pour les dispositifs d'entrée SUDN et SBI ;
  • les disjoncteurs des unités de commutation de puissance ont été remplacés pour alimenter les dispositifs d'entrée SUDN et SBI.

  Astronautes à distance:

  • un nouveau logiciel a été introduit qui prend en compte les modifications des informations de commande et de signalisation lors de la modernisation des systèmes embarqués.

  Améliorations de la conception des navires et des interfaces avec l'ISS:

  • l'alliage de magnésium du cadre de l'instrument logiciel a été remplacé par un alliage d'aluminium pour améliorer la fabricabilité ;
  • des canaux multiplex doublés ont été introduits pour l'échange d'informations entre le drone du vaisseau spatial et le drone du segment russe de l'ISS.

  Résultats d'amélioration:

  • 36 appareils obsolètes ont été remplacés par 19 nouveaux appareils ;
  • le SUBC et le SOTR ont été finalisés en termes de fourniture de contrôle, d'alimentation électrique et de contrôle de la température des nouveaux appareils introduits ;
  • la conception du navire a en outre été améliorée pour améliorer la fabricabilité de sa fabrication;
  • la masse de la structure du navire a été réduite de 70 kg, ce qui permettra d'améliorer encore ses caractéristiques.

  Soyouz MS

  Une nouvelle version améliorée du vaisseau spatial Soyouz TMA-M. La mise à jour a affecté presque tous les systèmes du vaisseau spatial habité. La phase de test du vaisseau spatial modifié a eu lieu en 2015.

  Les principaux points du programme de modernisation des engins spatiaux:

  Le Soyouz MS amélioré est équipé de capteurs du système GLONASS. Au stade du parachutage et après l'atterrissage du véhicule de descente, ses coordonnées obtenues à partir des données GLONASS / GPS sont transmises via le système satellitaire Cospas-Sarsat au MCC.

  Vraisemblablement, Soyouz MS - dernière modification"Syndicat". Le navire sera utilisé pour des vols habités jusqu'à ce qu'il soit remplacé par un navire de nouvelle génération "Fédération".

  Projets militaires

  Du début au milieu des années 1960, la création d'engins spatiaux de l'URSS dans le cadre des programmes: "A" / "NORTH", était soumise à deux tâches: le vol d'un homme vers la lune (tous deux avec atterrissage sur la surface lunaire et sans elle) et la mise en œuvre des programmes du ministère de la défense de l'URSS. En particulier, dans le cadre du programme "NORTH", des inspecteurs d'objets spatiaux ont été conçus - " 7K-P"(Soyuz-P") "Interceptor" et sa modification - un navire d'attaque de combat avec des armes de missiles 7K-PPK("Soyouz-PPK") "Intercepteur habité".

  En 1962, un inspecteur des objets spatiaux a été conçu - " 7K-P”, qui était censé résoudre les problèmes d'inspection et de désactivation des engins spatiaux ennemis. Ce projet a reçu le soutien de la direction militaire, puisque les projets américains de création d'une station orbitale militaire Manned Orbiting Laboratory étaient connus et que l'intercepteur spatial de manœuvre Soyouz-P remède idéal pour faire face à de telles stations.

  Initialement, on supposait que le Soyouz-P assurerait l'approche du navire vers un objet spatial ennemi et la sortie des cosmonautes dans l'espace extra-atmosphérique afin d'examiner l'objet, après quoi, en fonction des résultats de l'inspection, les cosmonautes désactiverait l'objet par action mécanique, ou le "retirerait" de l'orbite en le plaçant dans le conteneur du navire. Ensuite, un projet aussi complexe techniquement a été abandonné, car on craignait qu'avec cette option, les astronautes ne deviennent victimes de pièges.

  À l'avenir, les concepteurs ont changé le concept d'utilisation du vaisseau spatial. Il était censé créer une modification du navire - 7K-PPK("Manned Interceptor") pour deux astronautes, équipés de huit petites fusées. Il était censé s'approcher du vaisseau spatial ennemi, après quoi les astronautes, sans quitter leur vaisseau, devaient visuellement et à l'aide d'équipements embarqués examiner l'objet et décider de sa destruction. Si une telle décision était prise, le navire devait alors s'éloigner d'un kilomètre de la cible et la tirer à l'aide de mini-missiles aéroportés.

  Cependant, les projets de création de navires intercepteurs Soyouz-P / PPK ont ensuite été abandonnés, en raison du refus des Américains de travailler sur leur propre projet. MOL Laboratoire en orbite habité . Sur la base du projet 7K-OK, le navire de guerre Soyouz-R (Scout) a été développé, puis le Soyouz-VI (Chercheur militaire) a été développé sur sa base. projet de navire 7K-VI"(Soyouz-VI) est apparu en application du décret du Comité central du PCUS et du Conseil des ministres du 24 août 1965, ordonnant d'accélérer les travaux sur la création de systèmes orbitaux militaires. Les concepteurs du navire 7K-VI ont promis aux militaires de créer un navire de guerre universel capable d'effectuer une reconnaissance visuelle, une reconnaissance photographique et d'effectuer des manœuvres pour approcher et détruire les engins spatiaux ennemis.

  En 1967, D. I. Kozlov, alors chef de la branche Kuibyshev d'OKB-1, après des lancements infructueux de 7K-OK (la mort du cosmonaute V. M. Komarov, ainsi que des accidents et des échecs dans le programme de vol d'engins spatiaux sans pilote du type Soyouz et, par conséquent, l'impossibilité de TsKBEM de s'engager dans des missions lunaires et programmes militaires en même temps) - complètement reconfiguré et modifié le projet initial transféré à son bureau d'études" 7K-VI". Nouveau modèle de vaisseau spatial Étoile"Favorablement différent du 7K-OK de base, a été incarné en métal et préparé pour les vols d'essai. Le projet de la prochaine version du complexe Soyouz-VI a été approuvé, le gouvernement a approuvé la période de vol d'essai - fin 1968. Sur le véhicule de descente se trouvait le canon d'avion Nudelman-Richter NR-23, une modification du canon de queue du bombardier à réaction Tu-22, modifié spécifiquement pour tirer dans le vide. Une autre innovation appliquée sur le Zvezda était une centrale électrique basée sur.

  Cette modification pourrait devenir la base de la poursuite du développement Navires Soyouz, mais le chef de l'OKB-1 (TsKBEM) V.P. Mishin, qui a pris ce poste après la mort de S.P. Korolev, utilisant toute son autorité et ses relations avec l'État, a obtenu l'annulation de tous les vols " 7K-VI"et a fermé ce projet, en promettant de créer" 7K-VI/OIS"Par des modifications mineures au 7K-OK obsolète. Plus tard, la décision finale a été prise qu'il était insensé de créer une modification complexe et coûteuse du navire 7K-OK déjà existant si ce dernier est tout à fait capable de faire face à toutes les tâches que l'armée peut lui imposer. Un autre argument était qu'il ne fallait pas dissiper des forces et des moyens dans une situation où l'Union soviétique pourrait perdre le leadership dans la «course à la lune». De plus, les dirigeants de TsKBEM ne voulaient pas perdre leur monopole sur les vols spatiaux habités. En fin de compte, tous les projets d'utilisation militaire d'un vaisseau spatial habité dans la branche Kuibyshev d'OKB-1 ont été fermés au profit de systèmes sans pilote.

  Le projet 7K-R est également devenu la base du développement d'un système de transport spatial - 7K-TK, rejeté par Chelomey en raison de ses faibles capacités de transport pour sa station Almaz et l'incitant à développer son propre navire de transport - TKS. [ ]

  Cependant, il existe une autre opinion selon laquelle Chelomei a initialement conçu le système fermé Almaz lancé sur l'UR-500 (Proton) avec un lourd TKS (Transport Supply Ship) habité de 20 tonnes lancé depuis le 92e site de Baïkonour.

  Vaisseau spatial "Vostok"- le premier vaisseau spatial orbital habité au monde, sur lequel un vol habité dans l'espace a été effectué. Créé sur la base du lanceur à deux étages Spoutnik, sa modification à trois étages, appelée plus tard lanceur Vostok, a permis de lancer un navire satellite pesant plus de 4,7 tonnes sur une orbite géocentrique.

  Le vaisseau spatial Vostok (Fig. 3.17) se composait d'un véhicule de descente et d'un compartiment d'instruments avec un système de propulsion de freinage. Son principal Caractéristiques sont données dans le tableau. 3.2.

  
  Tableau 3.2. Spécifications du vaisseau spatial Vostok

  Les travaux sur le projet de vaisseau spatial (SC) ont commencé en 1958.

  Le 15 mai 1960, le premier satellite spatial a été lancé dans une version sans pilote sans protection thermique, le 19 août 1960 - le second avec deux chiens à bord, qui est revenu en toute sécurité sur Terre, puis trois autres engins spatiaux, et dans le dernier deux (mars.) le programme du futur vol habité a été entièrement testé.

  Le 12 avril 1961, à 9h07 heure de Moscou, le lanceur Vostok lance en orbite avec un périgée de 181 km, une apogée de 327 km et une inclinaison de 65° le vaisseau spatial Vostok d'une masse de 4725 kg avec l'URSS pilote-cosmonaute Yu. A. Gagarine. Après 108 minutes, après avoir fait une révolution autour de la Terre, le vaisseau spatial Vostok et le pilote-cosmonaute Yu. A. Gagarine ont atterri en toute sécurité sur le territoire Union soviétique.

  Le 6 août 1961, le vaisseau spatial Vostok-2 a été lancé en orbite, sur lequel le pilote-cosmonaute soviétique G.S. Titov a effectué pour la première fois un vol orbital quotidien.

  En août 1962, le premier vol de groupe de deux engins spatiaux "Vostok-3" (pilote-cosmonaute A. G. Nikolaev) et "Vostok-4" (pilote-cosmonaute P. R. Popovich) a eu lieu.

  En juin 1963, un nouveau vol de groupe de deux engins spatiaux "Vostok-5" (pilote-cosmonaute V.F. Bykovsky) et "Vostok-6" (pilote-cosmonaute. V.V. Tereshkova) a été effectué. La durée de vol maximale du vaisseau spatial Vostok-5 était de 5 jours. La réussite des vols dans le cadre du programme Vostok a servi de base au développement ultérieur de la technologie spatiale soviétique.

  Le vaisseau spatial Vostok avait les systèmes embarqués suivants :

  contrôle et stabilisation du mouvement, assurant une orientation et une stabilisation autonomes et manuelles de l'engin spatial pendant le programme de vol ; dans ce cas, pour l'orientation manuelle, le dispositif optique Vzor a été utilisé, et pour l'orientation automatique, un capteur d'orientation solaire autonome a été utilisé ; pour contrôler le fonctionnement des systèmes et émettre manuellement des commandes, il y avait une console d'astronaute;

  buses de gaz d'orientation, composées de deux systèmes indépendants de buses à jet (8 pièces chacune) fonctionnant à l'azote comprimé provenant de ballons placés sur le compartiment des instruments ;

  le contrôle et l'alimentation de l'équipement de bord, qui comprenait des dispositifs de commutation logiques et électriques de commande et des blocs-batteries (dans le compartiment des instruments), une batterie autonome (dans le SA), ainsi que des convertisseurs de courant ;

  maintien de la vie et contrôle thermique, maintien d'une atmosphère normale dans la cabine SC avec une pression de 755 à 775 mm Hg. Art. avec une teneur en oxygène de 21 à 25 % en volume et une température de 17 à 26 °C et comprenant une unité de régénération, une unité de réfrigération et de séchage, des absorbeurs d'humidité, un filtre pour absorber les impuretés nocives, des équipements de surveillance et de contrôle, ainsi comme système de refroidissement par évaporation de secours dans le SA ; la chaleur de l'unité de réfrigération et de séchage a été évacuée par un réfrigérant fourni par le compartiment des instruments, sur lequel un radiateur-radiateur et des stores ont été installés ; le système de contrôle thermique a fourni les conditions de température spécifiées pour l'équipement dans le compartiment des instruments de l'engin spatial ;

  des communications radio dans le cadre d'une liaison radio VHF, deux liaisons radio HF pour assurer une communication téléphonique bidirectionnelle, un émetteur HF du système "Signal" pour transmettre des données sur le bien-être de l'astronaute, un ensemble d'équipements radio dupliqué qui fournit une trajectoire mesures, un émetteur TV et un récepteur de diffusion, deux ensembles de dispositifs de réception et de décodage de l'équipement de ligne radio de commande, deux ensembles d'équipements de radiotélémétrie avec l'équipement de commutation correspondant ; au moment de l'introduction des parachutes principaux du cosmonaute et du SA, le fonctionnement des émetteurs HF de radiogoniométrie était assuré, et après l'atterrissage - des émetteurs VHF;

  un dispositif de temps de programme qui fournit un cyclogramme donné du fonctionnement de l'équipement embarqué ;

  un système de propulsion pour la décélération lors de la désorbitation (masse sèche 396 kg), qui comprenait un turboréacteur à propergol liquide d'une poussée de 1,6 tf, des réservoirs de carburant, un système d'alimentation en carburant et une réserve (280 kg) de carburant à deux composants ; la stabilisation de l'engin spatial pendant le fonctionnement du moteur a été effectuée automatiquement en fonction des signaux des gyroscopes utilisant les tuyères de direction du système de propulsion ;

  atterrissages dans le cadre du système d'atterrissage en parachute du véhicule de descente, du siège éjectable du cosmonaute avec systèmes de parachute et de l'unité NAZ et contrôle automatique du fonctionnement du système ;

  sauvetage d'urgence d'un cosmonaute, construit en tenant compte du fait qu'en cas d'accident du lanceur au lancement ou au début du vol, le cosmonaute s'éjecte du véhicule de descente, et en cas d'accident dans le reste des segments de vol, le SA est séparé du compartiment des instruments de l'engin spatial et du lanceur pour une descente ultérieure vers la Terre.

  Toute la surface extérieure du SA était recouverte d'une protection thermique (pesant jusqu'à 800 kg), qui protégeait la structure en alliage d'aluminium de l'échauffement lors du vol dans l'atmosphère dans la section de descente. En dehors de la protection thermique, des matelas d'isolation thermique sous vide ont été appliqués.

  Le poids de lancement de l'ensemble du lanceur Vostok était de 287 tonnes avec la poussée des moteurs des étages I et II de 408 tonnes sur Terre, lancés simultanément, et la longueur totale du lanceur avec le vaisseau spatial Vostok (du haut de la tête carénage à la coupe des buses des chambres de direction) était de 38,4 m Des informations plus détaillées sur le lanceur Vostok sont données dans le livre "Launch Vehicles" (M., Voenizdat, 1981).

  Vaisseau spatial Voskhod- le premier vaisseau spatial orbital multiplace - avait deux modifications et se composait de deux compartiments - un véhicule de descente et un compartiment d'instruments avec un système de propulsion de freinage (vaisseau spatial Voskhod), et deux de ces compartiments et un sas (vaisseau spatial Voskhod-2). Les principales caractéristiques techniques du vaisseau spatial "Voskhod" sont données dans le tableau. 3.3.

  

  Le premier engin spatial multiplace Voskhod (pilotes-cosmonautes V. M. Komarov, K. P. Feoktistov, B. B. Egorov) a été lancé le 12 octobre 1964 en orbite avec un périgée de 177,5 km, une apogée de 408 km et une inclinaison de 65° ; Le 13 octobre 1964, il effectue un atterrissage en douceur sur le territoire de l'URSS.

  Le 18 mars 1965, le vaisseau spatial Voskhod-2 (pilotes-cosmonautes P. I. Belyaev et A. A. Leonov) est lancé sur une orbite avec un périgée de 173 km, une apogée de 498 km et une inclinaison de 65 °. À l'aide d'un sas gonflable et équipement spécial, le pilote-cosmonaute A. A. Leonov est allé pour la première fois au monde dans un espace ouvert, après avoir passé 12 minutes à l'extérieur du vaisseau spatial.

  Les systèmes embarqués du vaisseau spatial Voskhod par rapport aux systèmes embarqués du vaisseau spatial Vostok présentaient les différences suivantes :

  le système de propulsion pour la décélération lors de la désorbitation comportait un moteur à réaction à poudre de freinage de secours de 145 kg, installé dans la partie supérieure de l'engin spatial ;

  le système d'orientation a été complété par des équipements d'orientation utilisant des capteurs ioniques ;

  le système d'atterrissage avait deux parachutes principaux et un moteur d'atterrissage en douceur dans les brins de leur suspension, et au lieu d'un siège éjectable, deux (ou trois) sièges amortisseurs avec logements individuels pour les membres d'équipage ont été installés dans le SA;

  une combinaison spéciale avec une sacoche autonome a été introduite dans le système de survie, ainsi qu'un sas gonflable de 250 kg, permettant à une personne d'accéder à espace ouvert(KK "Voskhod-2").

  La fusée porteuse du vaisseau spatial Voskhod était un lanceur développé sur la base du lanceur Vostok, mais avec un étage III plus puissant, ce qui permettait d'augmenter la masse de lancement du vaisseau spatial.

  Vaisseau spatial Soyouz- engin spatial orbital polyvalent de deuxième génération. Le vaisseau spatial Soyouz (Fig. 3.18) se compose de trois compartiments: un compartiment orbital (domestique) avec un ensemble d'amarrage (ou un compartiment spécial), un véhicule de descente et un compartiment instrument-agrégat. Ses principales caractéristiques techniques sont données dans le tableau. 3.4. En 1962, le développement du vaisseau spatial Soyouz a commencé, et déjà en 1964, des tests expérimentaux de ses systèmes embarqués et de sa conception.

  Les essais en vol des systèmes et structures embarqués ont débuté sur le satellite Kosmos-133 le 28 novembre 1966.

  

  Le premier vol d'essai habité du vaisseau spatial Soyouz-1 a eu lieu le 23 avril 1967 (pilote-cosmonaute V. M. Komarov). Le navire a été mis en orbite avec un périgée de 180 km, une apogée de 228 km et une inclinaison de 51,6°. Après des tests expérimentaux supplémentaires, le fonctionnement à long terme du vaisseau spatial Soyouz dans une version habitée a commencé, à commencer par le vaisseau spatial Soyouz-3 lors de l'assemblage (pilote-cosmonaute G.T. Beregovoy), lancé le 28 octobre 1968 sur le vaisseau spatial sans pilote Soyouz- 2 ". Lors de l'amarrage en orbite le 16 janvier 1969, deux engins spatiaux habités Soyuz-4 (pilote-cosmonaute V.A. Shatalov) et le vaisseau spatial Soyuz-5 (pilote-cosmonautes B.V. Volynov, A.S. Eliseev, E. N. Khrunov) la première station expérimentale avec une masse de 12924 kg a été formé et la transition à travers l'espace ouvert de deux membres d'équipage d'un vaisseau spatial à un autre a été effectuée. Par la suite, les engins spatiaux Soyouz-6, Soyouz-7 et Soyouz-8 ont effectué un vol groupé avec manœuvres et rendez-vous en orbite. En juin 1970, le vaisseau spatial Soyouz-9 (pilotes-cosmonautes A. G. Nikolaev et V. I. Sevastyanov) a effectué un vol d'une durée de 17,7 jours. En 1971, le vaisseau spatial Soyouz a été transformé en véhicule de transport (TK) pour livrer l'équipage à la station orbitale Saliout et a été utilisé à ce titre jusqu'en 1981 inclus, assurant le fonctionnement à long terme des stations Saliout et la mise en œuvre de l'Interkosmos. programme.

  

  En 1974, le vaisseau spatial Soyouz a été modifié pour un vol expérimental dans le cadre du programme Soyouz-Apollo. Pendant le vol du vaisseau spatial Soyouz-16 (pilotes-cosmonautes A.V. Filipchenko et N.N. Rukavishnikov), une nouvelle version du navire a été testée et le vol conjoint a été effectué du 15 au 20 juillet 1975 avec la participation du vaisseau spatial soviétique Soyuz- 19" (pilotes-cosmonautes A. A. Leonov et V. N. Kubasov) et le vaisseau spatial américain "Apollo" (astronautes T. Stafford, D. Slayton, V. Brand). Le vaisseau spatial Soyouz-19 en vol (la photo a été prise depuis le vaisseau spatial Apollo) est illustré à la Fig. 3.19.

  Sur le vaisseau spatial Soyouz-22, lancé le 15 septembre 1976 (cosmonautes V.F. Bykovsky et V.V. Aksenov), un programme a été réalisé pour photographier la surface de la Terre à l'aide de la caméra spatiale multizone MKF-6, développée conjointement par des spécialistes de l'URSS et la RDA et fabriqué en RDA dans l'entreprise populaire "Karl Zeiss Jena".

  Les systèmes embarqués du vaisseau spatial Soyouz comprennent :

  système d'orientation et de contrôle de mouvement ;

  système de moteur à réaction d'accostage et d'orientation ;

  système de propulsion de rendez-vous et correctif ;

  système d'alimentation électrique ;

  un complexe de systèmes de survie de l'équipage ;

  systèmes de radiocommunications;

  système d'accueil;

  système d'atterrissage de véhicule de descente ;

  système de contrôle du complexe embarqué d'appareils et d'équipements ;

  système de sauvetage d'urgence.

  Le système d'orientation et de contrôle de mouvement fonctionne à la fois en automatique et en mode manuel et est équipé de dispositifs de commande: un gyrocomplexe, des capteurs d'attitude, un intégrateur d'accélération, des capteurs de vitesse angulaire, ainsi que des dispositifs transducteurs, des dispositifs logiques de commutation et des dispositifs de contrôle visuel de l'orientation du navire.

  Une partie de ce système, située dans la SA, assure le contrôle de son mouvement sur la section de descente ; son organes exécutifs sont six réacteurs à orientation, dont quatre moteurs en tangage et lacet d'une poussée nominale de 7,5 kgf chacun et deux moteurs en roulis d'une poussée nominale de 15 kgf, qui fonctionnent au carburant monocomposant (réserve de peroxyde d'hydrogène - 30 kg), situé dans deux réservoirs et alimenté par un système d'alimentation par déplacement.

  Pour le contrôle manuel du vaisseau spatial, la console des cosmonautes avec des dispositifs d'information et de signalisation, deux dispositifs de commande et de signalisation et deux boutons de commande sont utilisés.

  Le système de turboréacteurs d'accostage et d'orientation est conçu pour effectuer des virages de l'engin spatial par rapport à son centre de masse autour de trois axes et pour assurer de petits déplacements coordonnés du centre de masse le long de chacun de ces axes. Le système comprend quatorze moteurs à réaction d'accostage et d'orientation d'une poussée nominale de 10 kgf et huit moteurs de contrôle d'attitude d'une poussée nominale de 1 à 1,5 kgf, ainsi que des réservoirs de carburant à un seul composant (réserve de peroxyde d'hydrogène - 140 kg), pipelines, un système de déplacement et d'alimentation en carburant et un système automatique. Sur les quatorze moteurs d'approche et d'orientation, dix sont situés sur le châssis de la section de transition du compartiment instrument-agrégat à côté de réservoir d'essence(près du centre de masse), et les quatre moteurs d'accostage et d'orientation restants, ainsi que huit moteurs d'orientation - au niveau du cadre inférieur de la section globale du compartiment instrument-agrégat.

  

  Le système de propulsion de rendez-vous et de correction est conçu pour modifier la vitesse de l'engin spatial dans la direction de son axe longitudinal (lors des corrections d'orbite et lors de la décélération pour désorbiter) et se compose du moteur principal de rendez-vous et de correction à chambre unique de lancement multiple avec un nominal poussée de 417 kgf, un moteur de secours à deux chambres avec une poussée nominale de 411 kgf, quatre réservoirs de carburant, des systèmes d'alimentation en carburant pour les moteurs et l'automatisation du système de propulsion. Pendant le fonctionnement du moteur principal, l'engin spatial est stabilisé au moyen des moteurs d'amarrage et d'orientation, et pendant le fonctionnement du moteur de secours, au moyen de tuyères de pilotage fonctionnant sur le gaz d'un des groupes turbopompes du système de propulsion. Les moteurs principaux et de secours fonctionnent avec un carburant à deux composants : un comburant - l'acide nitrique et un carburant - tel que l'hydrazine (alimentation en carburant, selon le programme de vol de l'engin spatial - 0,5 - 0,9 tonne).

  Le système d'alimentation fournit un instrument QC courant continu avec une tension nominale de 27 V et comprend une batterie chimique principale, une batterie de secours, ainsi que des convertisseurs de courant statiques, des ampèremètres et des tableaux de distribution. La capacité de la batterie principale est suffisante pour effectuer un vol autonome de l'engin spatial AVANT son amarrage et un vol autonome ultérieur avant de descendre sur Terre. Pour augmenter le temps de vol autonome, des panneaux solaires d'une surface de -11 m2 peuvent être installés sur l'engin spatial. La batterie SA autonome alimente son système pendant la descente et après l'atterrissage ou l'amerrissage.

  Le complexe de systèmes de survie comprend un ensemble de combinaisons spatiales, des systèmes pour assurer la composition gazeuse de l'atmosphère des compartiments de vie, le contrôle thermique, l'approvisionnement en nourriture et en eau, un dispositif d'égout et sanitaire, des fournitures d'hygiène et médicales. Dans les compartiments résidentiels du vaisseau spatial Soyouz, à l'aide d'unités de régénération, une atmosphère normale d'oxygène-azote avec une pression d'environ 760 mm Hg est maintenue. Art. avec une augmentation possible du pourcentage d'oxygène en volume jusqu'à 40% et une diminution de la pression à 520 mm Hg. Art.

  Les combinaisons spatiales sont utilisées par l'équipage lors de la dépressurisation du vaisseau spatial, dans la zone de lancement du vaisseau spatial en orbite, lors de l'amarrage, ainsi que dans la zone de descente et de retour sur Terre. Le système de contrôle thermique permet d'évacuer l'excès de chaleur dans l'espace en pompant le liquide de refroidissement à travers des radiateurs-émetteurs spéciaux installés à l'extérieur du corps principal du compartiment instrument-agrégat. De plus, pour exclure l'afflux de chaleur du Soleil et le dégagement incontrôlé de chaleur par la structure, tous les compartiments de l'engin spatial sont recouverts d'une isolation thermique multicouche à écran-vide. Les systèmes d'approvisionnement en électricité et en eau comprennent des rations spéciales et des approvisionnements en eau dans des conteneurs avec des dispositifs d'approvisionnement en eau ; ces systèmes sont situés à la fois dans le compartiment orbital et dans le véhicule de descente, l'ensemble complet des égouts et du dispositif sanitaire se trouve uniquement dans le compartiment orbital.

  Les systèmes de communication radio KK se composent d'une liaison radio de commande, de systèmes de communication radiotéléphonique et radiotélégraphique, de radiotélémétrie, de télévision et d'un système de rendez-vous radio.

  La liaison radio de commande permet de transmettre des commandes à l'engin spatial avec émission d'un récépissé vers la Terre, et fournit également des mesures de trajectoire. Il fonctionne dans la gamme décimétrique des ondes radio via une antenne multivibratrice avec un diagramme de vision circulaire.

  Le système de communication radiotéléphonique et radiotélégraphique fonctionne dans les bandes HF et VHF, assure les communications internes de l'équipage, la communication entre l'équipage et la Terre et entre les engins spatiaux en orbite, et transmet également des signaux de télémétrie opérationnels via des antennes installées sur le corps du compartiment instrument-agrégat (ou panneaux solaires) en broches de différentes longueurs. Le même système assure la communication pendant la descente via l'antenne à fente SA, la communication et le relèvement dans la zone de parachutisme et après l'atterrissage en utilisant l'antenne dans les lignes de parachute et les antennes qui s'ouvrent sur le véhicule de descente (après l'atterrissage).

  Le système de radiotélémétrie permet la transmission d'informations télémétriques sur l'état des systèmes embarqués et des unités SC et des données sur le bien-être des membres d'équipage à la fois en mode de transmission directe et en mode de lecture à partir de dispositifs de stockage utilisant des émetteurs et des antennes autonomes.

  Le système de télévision est conçu pour contrôler le processus d'accostage et d'amarrage et pour réaliser des reportages télévisés depuis les quartiers d'habitation du vaisseau spatial, et l'image télévisée dans le premier cas est transmise au dispositif de contrôle vidéo embarqué, et dans le second cas, elle est transmise à la Terre via une liaison radio autonome ou via une liaison radio de commande. Le système dispose de caméras externes dans le compartiment orbital et d'une caméra TV dans le SA.

  Le système de rendez-vous radio est conçu pour un rendez-vous et un amarrage automatiques de l'engin spatial et de la station avec recherche mutuelle, détection et mesures ultérieures de la position angulaire et de la vitesse angulaire de la ligne de visée par rapport au système de coordonnées associé au corps de l'engin spatial, la distance entre l'engin spatial ou l'engin spatial et la station, la composante radiale de la vitesse relative de l'engin spatial et l'angle de roulis mutuel entre l'engin spatial d'accostage et la station. Le système commence à fonctionner à une distance d'environ 20 km entre l'engin spatial ou l'engin spatial et la station à une vitesse relative allant jusqu'à 40 - 60 m/s sans désignation cible préalable de leur position angulaire mutuelle. Les engins spatiaux et les stations "actifs" et "passifs" ont des antennes de relevé et de relèvement identiques. De plus, le SC ou station "passif" possède deux antennes balises, une antenne répéteur et une antenne roll, et le "actif" possède une antenne de guidage gyrostabilisée (en cardans) fonctionnant avec une antenne répéteur, et une antenne de requête fonctionnant en mode amarrage à l'antenne de sondage et relèvement de l'engin spatial ou de la station "passive". L'équipement électronique du système de guidage radio est installé dans le compartiment orbital du vaisseau spatial Soyouz et dans le compartiment de travail de la station Salyut.

  Le système d'amarrage du vaisseau spatial Soyouz se compose d'une unité d'amarrage et de dispositifs d'automatisation d'amarrage qui définissent les modes de fonctionnement nécessaires pendant l'amarrage. L'unité d'amarrage est installée dans la partie supérieure du compartiment orbital de l'engin spatial et possède une trappe d'un diamètre de 800 mm.

  Le système d'atterrissage du véhicule de descente assure son atterrissage avec l'équipage et comprend les systèmes de parachute principal et de réserve, quatre moteurs à propergol solide à atterrissage en douceur (sur le corps SA), déclenchés par une commande altimétrique, des sièges et un système amortisseurs automatisation.

  Le système de contrôle du complexe d'instruments et d'équipements embarqués se compose de dispositifs de commutation et logiques situés dans tous les compartiments de l'engin spatial.

  Le système de sauvetage d'urgence est conçu pour assurer la sécurité de l'équipage en cas d'accident du lanceur sur le site de lancement et au stade de la mise en orbite de l'engin spatial et est construit sur le principe d'utilisation comme moyens spéciaux(système de propulsion, automatisation, etc.) et les systèmes de CQ standard (voir chapitre 10).

  Le véhicule de descente, composé principalement d'alliage d'aluminium, est doté d'un bouclier thermique frontal qui est lâché avant l'atterrissage, ainsi que d'une protection thermique latérale et d'une isolation thermique interne.

  Le compartiment instrument-agrégat est en aluminium et le compartiment orbital est en alliages de magnésium.

  Pour lancer le vaisseau spatial Soyouz sur l'orbite d'un satellite, un lanceur Soyouz à trois étages est utilisé, qui a une masse de lancement allant jusqu'à 310 tonnes, longueur totale(avec vaisseau spatial "Soyouz") jusqu'à 49,3 m et taille maximum sur gouvernails aériens sur blocs de missiles latéraux - 10,3 m (Fig. 3.20)

  

  L'étage I (comme le lanceur Vostok) dispose de quatre unités de missiles latérales de 19,8 m de long et de 2,68 m de diamètre chacune, équipées de moteurs RD-107 à quatre chambres (avec deux chambres de direction supplémentaires).

  Le deuxième étage comprend un bloc de missile central de 27,76 m de long (pour le lanceur Vostok - 28,75 m) d'un diamètre maximum de 2,95 m, équipé d'un moteur RD-108 à quatre chambres (avec quatre chambres de direction supplémentaires).

  L'étape III consiste en une unité de fusée de 8,1 m de long et 2,66 m de diamètre (pour le lanceur Vostok - 2,98 m et 2,58 m, respectivement), équipée d'un moteur à quatre chambres (avec tuyères de direction) avec une poussée dans le vide de 29,5 tf (au lanceur Vostok - une poussée à chambre unique de 5,6 tf).

  Les moteurs de tous les étages fonctionnent au kérosène et à l'oxygène liquide. Au lancement, les moteurs des étages I et II sont démarrés simultanément, développant une poussée de 418 tf sur Terre.

  

  Le moteur du deuxième étage continue de fonctionner après le largage des nacelles de fusée latérales. Après un certain temps, le carénage de tête KK est réinitialisé. Le moteur de troisième étage est mis en marche à la fin du fonctionnement du moteur de deuxième étage avant sa séparation, après quoi la section de queue du troisième étage est abandonnée. La durée de la section active des moteurs de tous les étages du lanceur est d'environ 9 minutes.

  Vaisseau spatial ou station interplanétaire automatique (AMS) "Zond"- KK pour avoir élaboré la technique du vol vers la Lune avec retour vers la Terre. AMS "Zond" (Fig. 3.21) se composait d'un SA et d'un compartiment instrument-agrégat, ainsi que d'un cône de support pesant 150 kg, qui a été largué avant le lancement sur la Lune, installé à l'avant.

  Les principales caractéristiques techniques de l'AMS "Zond" sont données dans le tableau. 3.5.

  Le lancement vers la Lune a été effectué à partir d'une orbite intermédiaire avec un périgée de 187 km et une apogée de 219 km.

  Le premier vol du Zond-5 AMS vers la Lune a été effectué le 15 septembre 1968. Après avoir encerclé la Lune, l'AMS est entré dans l'atmosphère terrestre à une seconde vitesse cosmique et est descendu le long d'une trajectoire balistique dans l'océan Indien (Fig. 3.22 ). Sur l'AMS lancé le 10 novembre 1968 (Zond-6) et le 8 août 1969 (Zond-7), ils ont élaboré un survol de la Lune et sont revenus sur Terre avec une descente contrôlée dans l'atmosphère vers une zone donnée de ​le territoire de l'URSS. Lors du vol de l'AMS lancé le 20 octobre 1970 ("Zond-8"), une variante de retour sur Terre depuis le côté de l'hémisphère nord a été élaborée.

  

  

  Au cours des vols, du matériel précieux a été obtenu, notamment des photographies de la Terre et de la Lune à différentes distances, et à bord de l'AMS "Zond-5", il y avait des créatures vivantes - des tortues.

  Les systèmes embarqués de l'AMS "Zond" avaient les caractéristiques suivantes :

  le système d'orientation et de contrôle de mouvement nouvellement développé comportait une plate-forme gyroscopique, des capteurs d'orientation solaire et stellaire et une calculatrice spéciale;

  le nombre de réacteurs qui contrôlent le mouvement du SA sur la section de descente a été augmenté afin de les dupliquer le long du canal de roulis ;

  le système de moteurs à réaction d'orientation avec une poussée nominale de 1 à 1,5 kgf avait un ensemble redondant de huit moteurs;

  le système de propulsion correctif était équipé d'un moteur à réaction à chambre unique d'une poussée nominale de 410 kgf, équipé de tuyères de direction, d'une masse de carburant de 0,4 tonne;

  le système d'alimentation avait des batteries solaires d'une surface de 11 m 2 pour recharger la batterie chimique tampon;

  le système de radiocommunication longue portée était équipé d'une antenne hautement directionnelle fonctionnant dans la gamme des ondes décimétriques pour assurer une communication fiable sur de longues distances ;

  la protection thermique du DV a été modernisée compte tenu de son échauffement lors de l'entrée du DV dans l'atmosphère à la seconde vitesse cosmique ;

  le système d'atterrissage avait un système de parachute avec un parachute principal d'une superficie de 1000 m2, des moteurs d'atterrissage en douceur et un contrôle automatique du système;

  le système de propulsion du système de sauvetage d'urgence était plus puissant, compte tenu des caractéristiques du lanceur.

  

  

  La fusée et le système spatial comprenaient un lanceur de type Proton avec un étage d'appoint supplémentaire pour lancer l'AMS sur la Lune

  Vaisseau spatial Soyouz T(Fig. 3.23) - un vaisseau spatial orbital à trois places amélioré, créé en tenant compte de l'expérience du développement et de l'exploitation du vaisseau spatial Soyouz - se compose d'un compartiment orbital (domestique) avec une unité d'amarrage, un véhicule de descente et un instrument- compartiment agrégé d'une nouvelle conception.

  Les principales caractéristiques techniques du vaisseau spatial "Soyouz T" sont données dans le tableau. 3.6.

  Le 16 décembre 1979, afin de pratiquer les opérations de rendez-vous et d'amarrage avec la station Saliout-6 et d'effectuer un vol de 100 jours, le vaisseau spatial Soyouz T a été lancé dans le cadre du complexe orbital dans une version sans pilote. Le premier vol habité d'essai du vaisseau spatial Soyouz T-2 (cosmonautes Yu. V. Malyshev et V. V. Aksenov) avec amarrage à la station Salyut-6 a eu lieu le 5 juin 1980. Le 27 novembre 1980, le vaisseau spatial " Soyuz T -3" (cosmonautes L. D. Kizim, O. G. Makarov, G. M. Strekalov). La tâche principale du vol était de tester le navire de transport avec l'équipage complet.

  Le 12 mars 1981, le vaisseau spatial Soyouz T-4 a été lancé (cosmonautes V.V. Kovalenok et V.P. Savinykh), dont le vol a marqué le début du fonctionnement régulier du vaisseau spatial Soyouz T.

  Vaisseaux spatiaux Soyouz T sont lancés sur l'orbite du lanceur Soyouz.

  Les systèmes embarqués du vaisseau spatial Soyouz T présentent les caractéristiques suivantes par rapport au vaisseau spatial Soyouz :

  le système de contrôle de mouvement est construit sur les principes d'un système inertiel strapdown (pas de gyroscopes ni de gyroplateformes) basé sur un système informatique numérique embarqué; tous les modes d'orientation, y compris vers la Terre et le Soleil, sont effectués automatiquement et avec participation ! modes équipage et rendez-vous - sur la base de calculs utilisant les trajectoires BTsVK de mouvement relatif et de manœuvres optimales utilisant les informations du système de rendez-vous radio ; le système contrôle automatiquement les opérations dynamiques, la consommation de carburant, l'état d'un certain nombre d'instruments et d'unités, et peut prendre des décisions concernant le changement de mode de fonctionnement ou le passage à des ensembles d'équipements de secours ; le système est commandé via une liaison radio de commande depuis le sol ou par l'équipage à l'aide de dispositifs de saisie et d'affichage d'informations embarqués, y compris un écran, permet de passer en commande manuelle à n'importe quelle étape du vol et de la descente ; système de propulsion de correction de rendez-vous avec un moteur de soutien d'une poussée de 315 kgf dans une suspension à cardan est combiné en termes de puissance avec un système de moteurs d'accostage et d'orientation, utilise des composants de carburant communs dans des réservoirs communs ; l'utilisation d'un tel système propulsif combiné (CPU) permet de redistribuer le carburant entre les différents moteurs, ce qui assure son utilisation optimale et sa souplesse lors de l'exécution d'un programme de vol, notamment dans des situations d'urgence ; le système de propulsion combiné comporte quatorze moteurs d'accostage et d'orientation d'une poussée nominale allant jusqu'à 14 kgf chacun et douze moteurs d'une poussée nominale de 2,5 kgf chacun ;

  le système d'alimentation est équipé panneaux solaires, hors dépendance (en termes d'alimentation électrique) du temps de vol autonome à la capacité des sources de courant chimiques ;

  le complexe de systèmes de survie est conçu pour un équipage de trois personnes maximum utilisant des réserves d'absorbeurs d'oxygène gazeux et de dioxyde de carbone, les combinaisons spatiales ont une conception améliorée;

  le système de contrôle thermique est équipé de nouvelles unités hydrauliques, d'un radiateur-émetteur et d'une automatisation ;

  les systèmes de radiocommunication disposent d'un système de télévision avec la meilleure qualité de transmission d'image, d'une liaison radio de commande et de programme améliorée et d'un système de radiotélémétrie, tandis que, en plus des antennes habituelles, des antennes de type "réseau d'antennes" sont utilisées ;

  le système de contrôle du complexe embarqué du nouveau développement a une fiabilité accrue, la console des cosmonautes a été améliorée;

  le système d'atterrissage SA est équipé de nouveaux systèmes de parachute et d'automatisation, de moteurs d'atterrissage en douceur à énergie accrue et d'un altimètre pour leur lancement;

  le système de sauvetage d'urgence est équipé de nouveaux moteurs à propergol solide et présente des caractéristiques améliorées, notamment pour évacuer le SA de la zone dangereuse.

  Le 23 avril 1968, le lanceur 11A511 a lancé un nouveau vaisseau spatial 7K-OK, appelé Soyouz, en orbite terrestre basse. Le navire était piloté par le pilote-cosmonaute de l'URSS, héros de l'Union soviétique Vladimir Komarov. Pendant le vol, de nombreuses pannes ont été révélées en raison d'imperfections de conception, ce qui a entraîné la réduction du programme. Et le 24 avril, lors de la descente d'orbite, une catastrophe s'est produite - le système de sauvetage du véhicule de descente a échoué. Il s'est écrasé après avoir touché le sol et l'astronaute, malheureusement, est décédé. C'était la première victime d'un vol spatial habité.

  Ainsi commença tragiquement le destin du nouveau vaisseau spatial.

  À l'avenir, grâce au travail acharné des développeurs et des testeurs, le vaisseau spatial et son lanceur ont été améliorés à plusieurs reprises et amenés à haut degré fiabilité. De nouvelles modifications de vaisseaux spatiaux ont été créées - ce sont Soyuz T et Soyuz TM, ainsi que des lanceurs pour eux - Soyuz U et Soyuz U-2. Ils étaient destinés aux vols habités dans le cadre des programmes des stations orbitales à long terme Salyut et Mir, ainsi que du programme soviéto-américain Soyouz-Apollo, au cours duquel a eu lieu le premier vol d'un équipage international. Actuellement, le vaisseau spatial et le lanceur servent à soutenir la Station spatiale internationale.

  Nous proposons des dessins du lanceur Soyouz U-2, qui a lancé le 18 mai 1991 le vaisseau spatial Soyouz TM-12, volant vers la station spatiale Mir, en orbite terrestre basse. L'équipage international comprenait deux cosmonautes de l'URSS Anatoly Artsebarsky, Sergey Krikalev et l'Anglaise Helen Sharman. Cette fusée a servi de prototype à Alexander Levykh pour créer une copie de son modèle-copie dans le laboratoire de modélisation de fusées et d'espace du Palais de la créativité des enfants (jeunes) de la ville de Moscou et l'a aidé à devenir le champion de la Russie, de l'Europe et du monde .

  L'histoire du lanceur Soyouz (LV) a commencé en 1960, lorsque OKB-1, sous la direction du concepteur en chef des fusées et des systèmes spatiaux, S.P. Korolev, a commencé à développer un lanceur à quatre étages, appelé plus tard Molniya. Ce lanceur était censé résoudre un large éventail de tâches : du lancement de stations interplanétaires au lancement de satellites terrestres artificiels de télécommunication sur des orbites proches de la Terre. Sa version à trois étages, qui a reçu l'indice 11A57, était destinée à lancer des satellites de reconnaissance lourds Zenit-4 sur des orbites terrestres basses.

  Le célèbre "sept" royal est devenu la base du PH 11А57. Le puissant 3e étage nouvellement développé - le bloc de missiles (RB) I - avait un diamètre de 2,66 m et une longueur de corps de 6,745 m. Il était basé sur la conception et le moteur du 2e étage du missile balistique intercontinental R-9. Son moteur-fusée à propergol liquide à quatre chambres (LRE) RD-0110 du schéma "ouvert" d'une poussée de 30 tonnes fonctionnait à l'oxygène liquide et au kérosène, comme les deux étages inférieurs, et avait une impulsion spécifique de 330 s. Le moteur a été développé par le bureau d'études de Voronezh sous la direction du concepteur en chef S.A. Kosberg.

  Le bloc I se composait d'un réservoir de carburant sphérique, d'un compartiment d'instruments, d'un réservoir de comburant et d'un compartiment de queue. Les caractéristiques de sa conception ont permis de réduire considérablement le poids. Le moteur sans cadre de puissance traditionnel était fixé au fond du réservoir de comburant et le compartiment arrière était amovible. Le contrôle de vol était assuré par quatre buses de direction, à travers lesquelles les gaz d'échappement étaient libérés de la turbopompe LRE. La séparation des 2e et 3e étages s'est déroulée selon le «schéma chaud» (c'est-à-dire lorsque le moteur du 2e étage tournait), et après 5-10 secondes, le compartiment arrière du bloc I a également été lâché, divisé en trois sections. Le transporteur à trois étages a permis de lancer une charge utile pesant jusqu'à 5,9 tonnes sur des orbites proches de la Terre et a été utilisé pour lancer les premiers navires satellites multiplaces Voskhod et Voskhod-2. Lors du vol de ce dernier, en mars 1965, le cosmonaute Alexei Arkhipovich Leonov est allé dans l'espace pour la première fois au monde.

  En mars 1963, OKB-1 a achevé un projet de conception d'un complexe d'assemblage et de manœuvre en orbite, dont l'un des objectifs était un vol habité vers la Lune. Le complexe comprenait : un vaisseau spatial 7K, une fusée spatiale 9K ravitaillée en orbite et un pétrolier 11K. À l'avenir, le schéma du complexe a été modifié à plusieurs reprises et finalement transformé en un complexe moderne, composé d'une station orbitale, de navires habités (Soyouz) et de transport (Progress).

  Le vaisseau spatial habité 7K-OK se composait de trois parties. À l'avant se trouvait un compartiment domestique (BO) avec une station d'accueil et une trappe de passage. Derrière se trouve le véhicule de descente (SA), qui servait de cabine aux cosmonautes. Ensuite - le compartiment instrument-agrégat, qui abritait les instruments de contrôle, les réservoirs de carburant et le système de propulsion corrective du navire, conçu pour modifier la trajectoire de vol, l'amarrage et le freinage lors de la descente au sol. Le poids au lancement du navire variait de 6,46 à 6,56 tonnes.

  Le lanceur 11A511 (par rapport au 11A57) a augmenté à 6,5 tonnes la masse de la charge utile de sortie et le système de secours d'urgence a changé. Pour ce faire, la fusée a été lancée avec une inclinaison de 51,5 degrés par rapport au plan équatorial, un système de télémétrie allégé jusqu'à 150 kg a été utilisé, et une sélection individuelle de moteurs pour les blocs centraux avec une impulsion spécifique d'au moins 252 s près le sol et 315 s dans le vide a été effectué. Les améliorations de conception du transporteur étaient minimes - l'unité d'amarrage du 3e étage (bloc I) avec la charge utile et la forme du carénage de tête (GO) ont été modifiées.

  Le lanceur 11A511 était composé d'un ensemble de blocs-fusées des 1er et 2e étages, du 3e étage (bloc I) et de l'engin spatial 7K-OK, fermé sur le site actif par un carénage avant, au-dessus duquel le système de propulsion de le système de secours d'urgence a été localisé (DU SAS). La longueur du lanceur était de 49,913 m, le poids au lancement était de 309 tonnes et la portée le long des gouvernails aérodynamiques était de 10,412 m.

  Le SAS était destiné à secourir l'équipage lors du lancement du vaisseau spatial en orbite. Dans la première phase du vol, du moment du lancement à la réinitialisation des commandes SAS et GO, une unité de tête séparable (OGB) est fournie pour le retrait de la fusée de secours. Il se compose de la commande SAS et de la partie supérieure du carénage de tête, à l'intérieur duquel se trouve la partie retirée du navire (BO et SA). Quatre stabilisateurs en treillis sont montés sur le carénage, qui s'ouvrent lorsque l'OGB est séparé. Le lancement de l'ACS lorsque le lanceur se trouve au complexe de lancement est effectué sur commande depuis le point de contrôle de lancement et pendant le vol - automatiquement. Dans la première section, l'ACS fonctionne comme suit : lorsqu'une commande est donnée, l'ACS est séparé du compartiment d'instrumentation et de la partie supérieure du carénage dynamique, les serrures des consoles de stabilisateur en treillis sont ouvertes, ce qui assure une stabilisation aérodynamique du vol, puis le moteur principal de la commande ACS est activé, ce qui conduit l'OGB à une distance de sécurité (environ 1 km). Là, le SA est séparé de l'OGB et son système de parachute est mis en service.

  DU SAS est une combinaison de trois moteurs de fusée combustible solide(RDTT) : le moteur principal, le moteur de poussée, qui détourne la télécommande ACS du lanceur lors de la séparation régulière de la coiffe de tête, et le moteur de déclinaison, destiné à détourner la télécommande ACS du lanceur sens de vol.

  Les essais en vol du vaisseau spatial Soyouz ont commencé le 28 novembre 1966. Le programme s'est achevé à la fin de 1971. Au cours de cette période, il y a eu 19 lancements (dont l'un a échoué). Par tradition, le nom du navire passait également au lanceur.

  

  1 - système de propulsion du système de sauvetage d'urgence ; carénage à 2 têtes; 3 - stabilisateur de réseau; 4 - adaptateur ; 5 - réservoir de bloc de carburant Et; 6.24 - antennes ; 7 - bloquer le réservoir de comburant I; 8 - section de queue tombante du bloc I; 9 - adaptateur de treillis; 10 - bloc de compartiment d'instruments L ; 11 - bloc réservoir de comburant L ; 12 - support; 13 - cône de puissance; 14 - réservoir d'oxydant à bloc latéral; 15 - unité de réservoir de carburant A; 16 - réservoir de carburant du bloc latéral; 17 - tirants; 18 - section de queue du bloc L ; 19-compartiment de queue du bloc latéral ; 20 - volant aérodynamique; 21 - moteur RD-108 ; 22 - moteur RD-107 ; 23 - moteur RD-0110 ; XVI - couture de rivet (rivets à tête fraisée); XVII - couture de rivet (rivets à tête hémisphérique); XVIII - cordon de soudure par points; XIX - couture soudée

  

  Dans la seconde moitié de 1969, dans le cadre du développement des travaux sur la création d'une station orbitale à long terme DOS-7K (plus tard appelée Salyut), le développement du vaisseau spatial de transport Soyouz, qui a reçu la désignation 7K-T, a commencé . Son poids au lancement a été augmenté à 6,7 tonnes.Les lancements sans pilote de cette version du navire n'ont pas été effectués. L'étape des tests de conception de vol a été combinée avec le début de l'exploitation du navire dans le cadre du Salyut DOS. Le premier vol a eu lieu du 23 au 25 avril 1971 (vaisseau spatial Soyouz-10), le deuxième vol a eu lieu du 6 au 30 juillet de la même année (vaisseau spatial Soyouz-11, équipage : cosmonautes Georgy Dobrovolsky, Vladislav Volkov et Viktor Patsaev ). Lors de la descente, au moment de la séparation des compartiments, il y a eu une dépressurisation du navire, qui a entraîné la mort de l'équipage. La catastrophe a nécessité un certain nombre de modifications dans la conception du navire, principalement dans les moyens de sauvetage des astronautes (combinaisons de vol avec système de survie). Cela a réduit l'équipage à deux personnes et a augmenté le poids au lancement du navire à 6,8 tonnes.

  Depuis le début des années 70, les travaux ont commencé sur la prochaine modification du vaisseau spatial Soyouz, qui devait permettre de revenir à un équipage de trois personnes. Pour elle, a adopté la désignation 7K-ST, et plus tard - le nom "Soyouz T". Le poids au lancement du navire est passé à 6,83 tonnes, ce qui a nécessité la poursuite des travaux d'amélioration et d'unification des lanceurs du Samara Design Bureau "Progress" sous la direction du concepteur en chef D.I. Kozlov, qui s'est terminée par la création de un transporteur unifié "Soyuz U" (index 11A511U ), qui est actuellement en service. La création d'un nouveau transporteur a permis de réduire considérablement la portée des blocs de fusée.

  En 1972, les travaux ont commencé sur la mise en œuvre du programme spatial international "Soyuz-Apollo" (le programme ASTP). Une modification du vaisseau spatial "Soyouz" a été développée pour lui, qui a reçu la désignation 7K-M. Pour le lancement en orbite, il a été décidé d'utiliser le lanceur Soyouz U avec un nouveau système de contrôle SAS. Le sauvetage de l'équipage du moment de la réinitialisation du système de contrôle du SAS à la réinitialisation du GO a été assuré par l'installation de quatre moteurs-fusées à propergol solide sous le carénage. Les essais de l'engin spatial 7K-M avec un nouveau porteur débutèrent par un vol en mode automagique le 3 avril 1974 et se terminèrent la même année par un vol Soyouz-16 du 2 au 8 décembre. Et le 15 juillet 1975, Soyue-19 a été lancé, qui le 17 juillet s'est amarré avec succès à l'Apollo américain.

  Les essais de conception de vol du KK 7K-ST, qui ont commencé le 6 août 1974, ont été complétés par un vol habité du vaisseau spatial Soyouz T-3 du 27 novembre au 10 décembre 1989. Les navires de la série Soyouz T ont été exploités dans le cadre de le Saliout-6, le Saliout-7 et le Mir de mars 1981 à juillet 1986. Au cours de cette période, il y a eu 13 lancements habités. Lors du lancement du Soyouz T en septembre 1983, le lanceur 11A511U s'écrase au complexe de lancement et le SAS assure le sauvetage de l'équipage.

  La poursuite de la modernisation de l'engin spatial Soyouz T a conduit à la création d'une autre modification du 7K-STM (Soyouz TM), dont la masse au lancement a atteint 7,07 tonnes, en raison de l'amélioration des stations orbitales et, en particulier, du fait qu'ils augmentent l'inclinaison orbitale à 65 degrés. Il est devenu nécessaire de compenser la perte de 330 à 350 kg de fret transporté par le lanceur. Le problème ne pouvait être résolu que de manière combinée: premièrement, en augmentant les capacités du lanceur, et deuxièmement, en réduisant la masse du navire.

  En 1984, les travaux ont été achevés pour améliorer le lanceur Soyouz U. La fusée améliorée a été nommée "Soyuz U-2" (index 11A511U-2). Sa principale différence était l'utilisation d'hydrocarbure synthétique "cycline" au lieu du kérosène dans l'unité centrale. Son application a permis d'atteindre plus combustion complète carburant et augmenter l'impulsion spécifique du moteur de l'unité centrale de 2-3 s. Ceci, ainsi que quelques autres améliorations liées à la modernisation et à la réduction du poids de l'équipement de contrôle, ont permis d'augmenter la masse de la charge utile à la valeur requise.

  L'effet thermique accru sur les blocs latéraux a rendu nécessaire d'augmenter la taille de la protection thermique sur ceux-ci. Pour les navires Soyuz TM, une nouvelle unité de contrôle SAS a été créée, qui avait un diamètre réduit, ce qui a amélioré les caractéristiques aérodynamiques du SAS OGB et réduit le poids de la charge d'équilibrage. surface extérieure la partie supérieure du carénage de tête était recouverte d'une isolation thermique pour la protéger des effets d'un jet stream provenant des buses du système de contrôle du SAS. Il est important de faire passer le temps de largage de la commande SAS de la 160e à la 115e seconde du vol, ce qui a permis d'augmenter la charge utile et de combiner les zones de sa chute avec les blocs latéraux. Les essais en vol du vaisseau spatial Soyouz TM en mode sans pilote ont commencé le 21 mai 1986 et les vols habités le 17 février 1987.

  Le lanceur Soyouz U-2 se compose d'un ensemble de blocs de fusée 11S59-2, formé par le bloc A du 2e étage et les blocs B, C, G et D du 1er étage; 3ème étage (bloc fusée I 11S510) et bloc d'assemblage et de protection 11S517AZ, composé d'une télécommande SAS, d'un carénage de tête et d'un compartiment de transition. L'engin spatial Soyouz TM est monté sur la soute de transfert. D'en haut, il est fermé par un bloc de protection de montage. La longueur du porte-avions avec le vaisseau spatial "Soyouz TM" est de 51,316 m, la portée le long des gouvernails aérodynamiques est de 10,303 m, le poids au lancement est de 310 tonnes.

  La séquence de lancement est la suivante : contact de levage - 0 s, réarmement de la télécommande SAS -115e s, décollement des blocs 1er étage -118e s, réarmement du carénage dynamique - 166e s, décollement de l'unité centrale -297- I s, vidage du compartiment arrière du RB I -305th s, département KK - 541st s.

  Actuellement, le lanceur Soyouz U-2 n'est pas utilisé, car le carburant synthétique est très coûteux, et la tâche de mettre le vaisseau spatial Soyouz TM en orbite avec une inclinaison de 51,5 degrés peut être résolue à l'aide du lanceur Soyouz U. Il comprend le package 11S59 et des blocs supérieurs similaires au Soyouz U-2. Les dimensions du complexe du lanceur Soyouz U - le vaisseau spatial Soyouz TM sont les mêmes que celles du lanceur Soyouz U-2, et le poids au lancement est de 309,7 tonnes.

  Actuellement, des travaux sont en cours pour moderniser davantage le lanceur Soyouz dans le cadre du programme Rus. Sa tâche est d'augmenter les capacités énergétiques du lanceur pour les vols habités depuis le cosmodrome de Plesetsk. Le programme se compose de plusieurs étapes. Dans un premier temps, il est prévu de remplacer le système de contrôle analogique obsolète par un système numérique à partir de l'ordinateur de bord. Cela réduira le poids de l'équipement de contrôle et augmentera sa fiabilité.

  Lors de la deuxième étape, il est prévu de moderniser les moteurs de fusée de soutien RD-107 et RD-108 des unités de missiles centrales et latérales. En particulier, dans la chambre de combustion, remplacer la tête de conception obsolète à 650 buses centrifuges par une nouvelle, à 1000 buses à jet. Ce remplacement améliorera les processus de mélange et de combustion des composants du carburant dans les chambres de combustion des moteurs, ce qui, à son tour, réduira les pulsations de pression et augmentera la poussée spécifique de plusieurs unités. Le nom des moteurs améliorés est RD-107A et RD-108A, et les modifications du lanceur sont Soyouz FG.

  La troisième étape consiste à créer un bloc fusée amélioré Et tout en conservant ses dimensions géométriques. La base de la modification sera le nouveau circuit "fermé" LRE RD-0124. Son utilisation et son processus de combustion amélioré, obtenus en modifiant le rapport carburant/comburant, augmenteront l'impulsion spécifique de 33 s par rapport à la version de base du moteur RD-0110. La modification du rapport des composants entraînera une diminution du volume du réservoir de carburant, dont le fond deviendra lenticulaire. Le lanceur avec toutes les modifications prévues a été nommé Soyouz-2. Il permettra de lancer des engins spatiaux habités depuis le cosmodrome de Plesetsk. Ses essais en vol devraient débuter prochainement.

  La quatrième étape du programme Rus implique une modification profonde du lanceur Soyouz. Ce sera la création d'un lanceur pratiquement nouveau avec des capacités énergétiques encore plus élevées, dont le projet a déjà été nommé Aurora. Il est basé sur l'utilisation dans le bloc central du puissant moteur-fusée NK-33 d'une poussée de 150 tonnes, créé il y a 30 ans au Bureau d'études sous la direction du concepteur en chef N.D. Kuznetsov pour le lanceur lunaire N-1. Son utilisation nécessitera la redistribution du carburant par étapes. Les diamètres des réservoirs de carburant de l'unité centrale sont censés être augmentés de 0,61 m tout en conservant leur longueur. Les blocs latéraux resteront inchangés. Cela permettra d'utiliser la conception du complexe de lancement existant basé sur les "sept" avec des modifications minimales. A créer nouveau design 3e étage dont le diamètre passera à 3,5 m.

  La version à trois étages du nouveau porte-avions pourra lancer une charge utile de 10,6 tonnes en orbite basse lors de son lancement depuis le cosmodrome de Baïkonour.Et dans la version à quatre étages, avec l'étage supérieur Corvette, lancer une charge utile de 1,6 tonnes dans orbite géostationnaire La Russie et la France ont signé un accord intergouvernemental portant sur la construction d'un complexe de lancement de fusées porteuses basé sur le G7 au cosmodrome de Kourou (Guyane française). Il existe également un projet de construction d'un port spatial sur l'île Christmas, située dans l'océan Indien. Si l'un des projets est mis en œuvre, le nouveau lanceur pourra lancer une cargaison pesant 12 tonnes en orbite basse et 2,1 tonnes en orbite géostationnaire.

  V. MINAKOV, ingénieur

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  Vaisseaux spatiaux Bobkov Valentin Nikolaïevitch

  Vaisseau spatial polyvalent "Soyouz"

  Vaisseau spatial polyvalent "Soyouz"

  La conception de l'engin spatial, ses dimensions et son poids, ainsi que la composition des principaux systèmes et leurs principales caractéristiques dépendent des tâches résolues en vol. Cependant, des engins spatiaux polyvalents aux capacités étendues ont également été créés. Il s'agit principalement du vaisseau spatial "Soyouz" et de ses modifications. Le développement de ce vaisseau spatial a commencé à fonctionner au début des années 60, peu de temps après le vol des premiers cosmonautes sur le vaisseau spatial Vostok.

  Le nouveau vaisseau spatial était considérablement différent dans sa disposition et sa composition de ses prédécesseurs, et ses principaux systèmes étaient non seulement nouvellement développés, mais également rendus plus polyvalents. Avec les modifications ultérieures du vaisseau spatial Soyouz, ces systèmes ont été encore améliorés. Néanmoins, la disposition de base du vaisseau spatial Soyouz a été conservée dans sa version originale, et ce vaisseau spatial a permis de résoudre un certain nombre de nouveaux problèmes techniques, à la fois en vol autonome et dans le cadre de complexes orbitaux.

  La masse au lancement de l'ensemble de la fusée et du système spatial Soyouz était de 310 tonnes.

  Les premiers vols spatiaux habités ont montré que pour augmenter la durée du séjour de l'homme en orbite, il était nécessaire d'améliorer les conditions à l'intérieur du vaisseau spatial, tout d'abord, des locaux plus spacieux pour les astronautes étaient nécessaires. Cela était particulièrement évident lors de longs vols (jusqu'à 2 semaines) de cosmonautes américains dans le cockpit du vaisseau spatial Gemini. Selon ces astronautes, le cockpit du KK était plus petit que l'avant d'une voiture Volkswagen miniature, mais avec un panneau de contrôle supplémentaire de la taille d'un grand téléviseur couleur entassé entre les sièges. Sur Terre, il était difficile de rester dans une telle cabine même pendant plusieurs heures (l'apesanteur aidait en quelque sorte à rester plus longtemps dans l'espace).

  Riz. 6. La disposition du vaisseau spatial "Soyouz"

  En commençant la conception du vaisseau spatial Soyouz (Fig. 6), les spécialistes ont décidé d'introduire un compartiment de vie supplémentaire dans sa structure, qu'ils ont appelé domestique (ou orbital). Le compartiment servait aux astronautes de salle de travail, de salle de repos, de salle à manger, de laboratoire et de sas. Cet agencement est rationnel pour un engin spatial jetable polyvalent. Cela a notamment permis de réduire les dimensions et le poids du SA, ce qui, comme on le sait, semble rationnel pour un engin spatial jetable. Dans ce cas, les systèmes de protection thermique et de parachute, et les moteurs d'atterrissage en douceur, et un système de propulsion de freinage avec une réserve de carburant pour la désorbitation deviennent minimes.

  Le volume interne total des compartiments résidentiels du vaisseau spatial "Soyouz" était supérieur à 10 m 3 , volume libre - 6,5 m 3 , dont 4 m 3 pour le compartiment domestique. Outre le SA et le compartiment domestique, le vaisseau spatial comprenait un compartiment instrument-agrégat dans lequel, outre le système de propulsion, se trouvaient les systèmes utilisés en vol orbital.

  La différence fondamentale entre le nouveau vaisseau spatial et ses prédécesseurs était, tout d'abord, la possibilité de larges manœuvres en orbite. Le système de propulsion correcteur de rendez-vous comprenait les moteurs principal et de secours à démarrage multiple, qui développaient respectivement une poussée d'environ 4,1 et 4 kN, des réservoirs de carburant à deux composants jusqu'à 900 kg (acide nitrique + diméthylhydrazine), un système d'alimentation en carburant et contrôles. Ce système de propulsion, en plus de la désorbitation, a permis de modifier les paramètres orbitaux et les manœuvres de l'engin spatial à l'approche d'un autre engin spatial.

  Les dernières manœuvres d'accostage pour l'accostage nécessitaient un contrôle plus fin de la vitesse de l'engin spatial. Pour cela, ainsi que pour effectuer d'autres modes de contrôle dans différentes sections de vol, le vaisseau spatial Soyouz était équipé d'un système de contrôle réactif composé de plusieurs groupes de moteurs de contrôle de poussée différente (Fig. 7).

  

  Riz. 7. Système de contrôle réactif Soyuz : 1 - capteur de température, 2 - bouteille de gaz de réserve, 3 - bouteille de gaz principale, 4 - capteur de pression, 5 - vannes de pressurisation de réserve, 9 - vannes de pressurisation principales, 7 - filtre à gaz, 8 - réducteur, 9 - vanne de combinaison de réservoir, 10 - réservoir de carburant de réserve, 11 - réservoirs de carburant principaux, 12 - vannes de réservoir de réserve, 13 - vannes de réservoir principal, 14 - vanne de séparation de conduite, 15. 16 - vannes d'alimentation en carburant, 17 - filtre à carburant, 18 , 19 - collecteurs, 20 - vanne de démarrage, 21 - vanne de démarrage, 22 - propulseur, 23 - propulseur

  L'un de ces groupes, situé dans la région du centre de masse de l'engin spatial dans le compartiment instrument-agrégat et composé de 10 moteurs d'environ 100 N chacun, a été utilisé pour modifier la vitesse du mouvement de translation. Pour contrôler l'orientation avec haute précision en mode économique, un groupe de 8 moteurs d'une poussée de 10 à 15 N chacun a été utilisé, situé dans la section arrière du même compartiment. Il y avait aussi 4 autres moteurs avec une poussée de 100 N chacun pour un ensemble plus efficace de vitesse angulaire lors de l'orientation en tangage et en cap.

  Comme sur le premier vaisseau spatial soviétique, une atmosphère d'air normale avec une pression de 760 ± 200 mm Hg a été maintenue dans les compartiments de vie du vaisseau spatial Soyouz. Art. Le système de survie a également été construit sur les principes décrits précédemment avec un certain nombre d'améliorations.

  Pour minimiser le transfert de chaleur externe, tous les compartiments de l'engin spatial ont été isolés avec ce que l'on appelle l'isolation thermique sous vide à écran. Le fait est que de tous les types de transfert de chaleur externe en orbite, pratiquement seul le transfert de chaleur rayonnante (échauffement dû au rayonnement du Soleil et de la Terre et refroidissement dû au rayonnement de la surface de l'engin spatial lui-même) a de l'importance dans le vide conditions, qui dépend principalement des propriétés dites optiques de la surface (son degré de noirceur).

  Chaque couche d'isolation thermique sous vide à écran réfléchit bien les rayons dans une certaine mesure, et un ensemble multicouche d'une telle isolation thermique exclut pratiquement à la fois l'absorption et le rayonnement de la chaleur. Même certaines "fenêtres" nécessaires (par exemple, la buse du moteur principal) étaient recouvertes d'un couvercle d'isolation thermique sous vide, équipé d'un entraînement automatique pour ouvrir et fermer le couvercle.

  Cependant, à l'intérieur du vaisseau spatial, de la chaleur est continuellement libérée : elle est émise par les astronautes eux-mêmes, et toute l'électricité consommée finit par se transformer pratiquement en chaleur. Par conséquent, il est nécessaire d'évacuer cette chaleur par-dessus bord de l'engin spatial. À cette fin, un radiateur externe a été fixé au-dessus d'une partie du boîtier du compartiment instrument-agrégat, dont la surface réfléchissait la plupart des rayons du soleil et rayonnait intensément la chaleur dans l'espace. En conséquence, cette surface s'est toujours avérée froide et le liquide de refroidissement circulant dans le radiateur a été intensément refroidi.

  La quantité de liquide de refroidissement circulant dans le radiateur a changé et le dégagement de chaleur a donc été régulé. À l'aide de pompes, le liquide de refroidissement a été pompé à travers un vaste système d'échangeurs de chaleur vers tous les compartiments du CC.

  Sur le vaisseau spatial Soyouz, des vols (y compris autonomes) de différentes durées jusqu'à 18 jours ont été effectués (le vaisseau spatial Soyouz-9 avec les cosmonautes A. G. Nikolaev et V. I. Sevastyanov). La longue durée, le programme de vol étendu et, par conséquent, la grande complexité des systèmes qui consomment beaucoup d'électricité, ont conduit à la création d'un nouveau système d'alimentation électrique avec des panneaux solaires. Deux panneaux solaires, déployés après l'entrée en orbite du vaisseau spatial, ont fourni de l'électricité à tous les systèmes du vaisseau spatial, y compris la charge la batterie appelé tampon.

  Pour un fonctionnement plus efficace des batteries solaires, le QC est orienté (si possible) de sorte que les plans des batteries soient perpendiculaires aux rayons du soleil. Une telle orientation est généralement maintenue en raison du fait que le navire reçoit une certaine vitesse de rotation relativement faible (ce mode de vol est appelé rotation sur le Soleil). Dans ce cas, les batteries tampons sont chargées, et là encore il est possible de changer l'orientation de l'engin spatial pour effectuer d'autres sections du programme de vol.

  Il convient de dire quelques mots sur certains des avantages et des inconvénients d'un système d'énergie solaire. Tout d'abord, ce système relativement simple et fiable ne devient efficace que pour des vols suffisamment longs, puisque sa masse ne dépend pas du temps d'utilisation. Parallèlement, un tel système nécessite des panneaux déployables suffisamment grands, ce qui limite la manoeuvrabilité de l'engin spatial, notamment pendant les périodes d'orientation solaire.

  Les systèmes d'engins spatiaux Soyouz les plus complexes comprenaient un ensemble d'outils de contrôle des manœuvres : correction des paramètres d'orbite, rendez-vous et amarrage. Dès le début, ces outils ont été construits pour qu'il y ait plusieurs boucles de contrôle et que des manœuvres complexes puissent être effectuées en mode automatique ou semi-automatique. Les commandes d'activation de ces modes pourraient être émises à la fois par les cosmonautes et depuis la Terre via une liaison radio de commande.

  Cela s'appliquait notamment au contrôle des autres systèmes de l'engin spatial Soyouz (support de vie, contrôle thermique, alimentation électrique, etc.). La présence de circuits automatiques a compliqué les systèmes eux-mêmes, mais a élargi les possibilités lors de l'exécution divers programmes et a ensuite permis de créer des complexes spatiaux fondamentalement nouveaux (stations spatiales orbitales "Salyut" avec un système d'approvisionnement en transport basé sur le cargo sans pilote "Progress").

  Les systèmes de rendez-vous et d'amarrage se sont avérés fondamentalement nouveaux et complexes. Au cours des opérations de rendez-vous et d'amarrage, un grand nombre, sinon la plupart, des engins spatiaux et des systèmes d'engins spatiaux sont impliqués. installations au sol suivi, commandement et contrôle. Ce sont, semble-t-il, les opérations de type complexe les plus complexes réalisées en orbite. Afin de se rencontrer, il faut d'abord déterminer les orbites des deux engins spatiaux, recalculer en permanence ces données dans le processus d'exécution des manœuvres de l'engin spatial (après tout, chaque démarrage du moteur modifie ces paramètres).

  Pour résoudre ce problème, des installations de navigation et de calcul au sol et aéroportées sont utilisées. La conséquence principale de ces calculs est la détermination des paramètres de l'impulsion corrective. De plus, le moteur qui fournit cette impulsion doit être mis en marche en un point strictement défini de l'orbite, dans une direction strictement donnée, à un instant précisément calculé, et, enfin, le moteur doit fonctionner pendant un temps bien précis. Seulement dans ce cas, les véhicules spatiaux se rapprocheront progressivement selon les lois de la mécanique céleste.

  Habituellement, plusieurs impulsions correctives sont émises lors de l'approche. Et à chaque fois sur Terre, des calculs complexes sont effectués sur un modèle mathématique, prenant en compte les lois de la mécanique céleste, de sorte que chaque engin spatial "connaît" sa manœuvre, et cela nécessite le travail coordonné de tous les systèmes d'engins spatiaux. L'engin spatial doit s'orienter dans la position calculée dans le système de coordonnées orbitales, dont l'un des axes est dirigé vers le centre de la Terre et qui "tourne" en permanence avec l'engin spatial en orbite, et l'autre axe est dirigé le long du vecteur vitesse de l'engin spatial.

  Après avoir allumé le système de propulsion correcteur de rendez-vous, il est nécessaire de maintenir et de stabiliser la position angulaire de l'engin spatial. La mise en marche ou l'arrêt même, ainsi que le fonctionnement du moteur principal et le fonctionnement du système de contrôle, les moteurs du système de contrôle réactif et d'autres moyens, nécessitent le fonctionnement coordonné d'autres systèmes (équipements de radiocommande et de surveillance, thermique contrôle, etc). Naturellement, toutes les actions doivent être strictement synchronisées.

  À la suite de toutes les manœuvres, le vaisseau spatial doit entrer point calculé réunions, et pour accoster, il faut y arriver non seulement en même temps, comme il faut venir à chaque « rendez-vous » spatial (les experts américains l'appellent « rendez-vous » en tant que tel), mais aussi à des vitesses relatives faibles. En d'autres termes, au moment d'atteindre le point calculé, tous les paramètres des orbites des deux engins spatiaux devraient être pratiquement égaux. Après cela, les lois de la mécanique céleste, pour ainsi dire, affaiblissent leur effet, n'affectent pratiquement pas le mouvement relatif, et le reste du chemin, les derniers kilomètres, peuvent déjà être abordés «comme un avion», c'est-à-dire en adhérant à une position coaxiale avec un amortissement progressif de la vitesse résiduelle, démolition latérale et verticale.

  Il existe plusieurs voies et moyens pour s'assurer que les derniers kilomètres de ce long chemin- la phase la plus difficile du rendez-vous en orbite. Sur le vaisseau spatial Soyouz, un équipement de radioguidage spécial a été utilisé à cet effet. Il a permis de déterminer la distance entre les engins spatiaux, la vitesse d'approche et la direction "l'un vers l'autre". Si la vitesse relative n'était pas trop élevée au début, les paramètres des impulsions correctives étaient déterminés à l'aide d'un dispositif informatique spécial, qui "entraînait" progressivement le vaisseau spatial dans un "tube étroit" menant à l'amarrage.

  Le processus dans cette partie du vol dure généralement 15 à 20 minutes, et c'est peut-être le plus intense sur Terre et dans l'espace. Tous les systèmes d'exploitation de nombreuses stations de suivi au sol et flottantes sont surveillés par des centaines d'opérateurs et de spécialistes du centre de contrôle de la mission.

  Ainsi, ayant commencé à voler en orbite avec une vitesse relative (c'est-à-dire par rapport à un autre engin spatial) de plusieurs centaines de mètres par seconde, l'engin spatial s'approche de la cible de son vol à une vitesse inférieure à 0,5 m/s. Néanmoins, tout un système d'amortisseurs est nécessaire pour relier sans dommage deux engins spatiaux dont chacun a une masse de plusieurs tonnes voire de dizaines de tonnes. Cette fonction et d'autres fonctions de connexion d'engins spatiaux en une seule structure sont exécutées par le système d'amarrage.

  Plusieurs variantes du dispositif d'amarrage ont été créées pour le vaisseau spatial Soyouz. Le premier type d'unités d'amarrage, à l'aide desquelles les engins spatiaux Soyouz-4 et Soyouz-5 ont été amarrés, n'a produit qu'une connexion rigide de l'engin spatial. Les cosmonautes A. S. Eliseev et E. V. Khrunov ont effectué un «transfert» d'un vaisseau spatial à un autre à travers l'espace, en utilisant le compartiment domestique comme sas.

  Créé plus tard, à la fin des années 60, la conception prévoyait une connexion déjà étanche du joint avec la formation d'un tunnel de transition (Fig. 8). Ce dispositif d'amarrage, installé pour la première fois sur la station orbitale Saliout et le vaisseau spatial de transport Soyouz, a été exploité avec succès dans l'espace pendant la deuxième décennie. Le système d'amarrage (ensemble des équipements de contrôle participant à la connexion directe des engins spatiaux) peut fonctionner automatiquement ou être contrôlé à distance. Une telle construction a également été utile dans la création des cargos Progress.

  

  Riz. Fig. 8. Schéma d'amarrage du vaisseau spatial Soyouz avec la station Salyut: a - formation d'une connexion mécanique primaire, b - formation d'une connexion mécanique secondaire, c - violation de la connexion mécanique primaire, d - ouverture des trappes de transfert (1 - cône de réception, 2 - tige, 3 - douille, 4 - tête de tige, 5 - verrouillage du cadre d'amarrage, 6 - entraînement du couvercle de la trappe, 7 - couvercle de la trappe, 8 - levier d'alignement)

  Le complexe radio des engins spatiaux Soyouz assure l'exécution de l'ensemble des cinq fonctions principales énumérées ci-dessus (communication bidirectionnelle, télévision, mesures de trajectoire, télécommande, contrôle de la télémétrie) en vol orbital, pendant la descente d'orbite et après l'atterrissage. Certains de ces moyens, situés dans le SA, permettent de maintenir une communication bidirectionnelle quasi continue avec les astronautes (sauf pour les décélérations atmosphériques les plus intenses, lorsque le SA est entouré d'une couche de plasma électriquement conducteur opaque dans la portée radio). Lors de la descente en parachute et après l'atterrissage, un relèvement radio est effectué.

  Comme mentionné précédemment, le Soyouz a été le premier vaisseau spatial domestique à effectuer une descente contrôlée dans l'atmosphère. De ce fait, la précision d'atterrissage a considérablement augmenté, la recherche a été simplifiée et les astronautes sont devenus plus rapidement assistés, ce qui est particulièrement important après de longs vols, après l'impact de grandes surcharges physiques et émotionnelles sur le corps humain pendant la descente, qui s'était auparavant adapté à absence totale surcharges en apesanteur.

  Le dernier point en vol est réalisé par SA lorsqu'il touche la Terre. Grâce aux améliorations apportées au système d'atterrissage, ce dernier est devenu mou, ce qui est assuré par le fonctionnement de 4 moteurs à poudre, produits par un signal d'un altimètre spécial à une hauteur d'environ 1 m. la chaise est fabriquée selon les contours de la le corps de l'astronaute. De plus, les sièges eux-mêmes ont des amortisseurs spéciaux. Tout cela aide les astronautes à supporter de grandes surcharges.

  La fusée et le système spatial Soyouz sont équipés d'un système SAS soigneusement pensé. Ce dernier assure la séparation et le retrait du lanceur d'une partie de l'engin spatial faisant partie du bloc dit de tête en cas de situation menaçante. Le sauvetage de l'équipage dans le SA est en fait assuré depuis la période où le système fusée-espace est sur la rampe de lancement jusqu'à l'entrée en orbite. Aux stades initiaux, le retrait est effectué par un système de propulsion spécial à propergol solide, situé sur le carénage de tête du lanceur, qui protège le vaisseau spatial des charges aérodynamiques.

  La poussée du moteur SAS principal est d'environ 800 kN. Le système de propulsion comprend également un moteur à glissement latéral et un moteur de réinitialisation SAS régulier avec une poussée d'environ 200 kN. Après cela, le carénage de tête du lanceur est réinitialisé (ouverture des portes à l'aide de moteurs à propergol solide). Le QC peut alors être simplement séparé du PH. De plus, dans tous les cas, les moyens standards disponibles du système d'atterrissage sont utilisés pour l'atterrissage.

  Le programme de vols habités Soyouz, lancé le 23 avril 1967 par V. M. Komarov sur l'engin spatial Soyouz-1, comprenait 39 vols d'engins spatiaux avec cosmonautes à bord (dont un suborbital) et 2 vols d'engins spatiaux sans cosmonautes. Au total, 40 cosmonautes soviétiques différents et 9 étrangers (dans le cadre du programme Interkosmos) ont participé au programme.

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  Les navires de la série Soyouz, promis à un avenir lunaire il y a près d'un demi-siècle, n'ont jamais quitté l'orbite proche de la Terre, mais ont acquis la réputation d'être le transport spatial de passagers le plus fiable. Regardons-les avec les yeux du commandant du navire.

  1. Unité d'accueil.
  2. Véhicule d'atterrissage.
  3. Compartiment de transition.
  4. Compartiment à instruments.
  5. Compartiment à agrégats.
  6. Compartiment domestique.
  7. Trappe de débarquement.
  8. Viseur optique du pilote.

  Le vaisseau spatial Soyouz-TMA se compose d'un compartiment d'assemblage d'instruments (PAO), d'un véhicule de descente (SA) et d'un compartiment d'agrément (BO), le CA occupant la partie centrale du vaisseau spatial. Tout comme dans un avion de ligne, lors du décollage et de la montée, on nous demande d'attacher nos ceintures de sécurité et de ne pas quitter nos sièges, les astronautes sont également tenus d'être à leur place, d'être attachés et de ne pas enlever leurs combinaisons spatiales pendant la phase de lancement le navire en orbite et en manœuvre. Après la fin de la manœuvre, l'équipage, composé du commandant du navire, du mécanicien de bord-RA-1 et du mécanicien de bord-2, est autorisé à retirer ses combinaisons spatiales et à se rendre au compartiment de service, où il peut manger et aller aux toilettes. . Le vol vers l'ISS prend environ deux jours, le retour sur Terre prend 3 à 5 heures.

  Gestion "Soyouz-TMA"

  1. Panneau de contrôle intégré (InPU). Au total, il y a deux IPU à bord du véhicule de descente - un pour le commandant du navire, le second pour le mécanicien de bord-1 assis à gauche.
  2. Clavier numérique pour la saisie des codes (pour la navigation sur l'écran InPU).
  3. Unité de contrôle du marqueur (utilisée pour la navigation sur l'écran InPU).
  4. Bloc d'indication électroluminescente de l'état actuel des systèmes (TS).
  5. RPV-1 et RPV-2 sont des vannes rotatives manuelles. Ils sont chargés de remplir les conduites d'oxygène à partir de ballons sphériques, dont l'un est situé dans le compartiment instrument-agrégat.
  6. Vanne électropneumatique pour l'alimentation en oxygène lors de l'atterrissage.
  7. Viseur spécial cosmonaute (VSK). Pendant l'accostage, le commandant du navire regarde le port d'amarrage et observe l'accostage du navire. Pour transmettre l'image, un système de miroirs est utilisé, à peu près le même que dans le périscope d'un sous-marin.
  8. Bouton de commande de mouvement (RUD). Avec son aide, le commandant du vaisseau spatial contrôle les moteurs pour donner au Soyouz-TMA une accélération linéaire (positive ou négative).
  9. À l'aide du manche de contrôle d'attitude (OCC), le commandant de l'engin spatial règle la rotation du Soyouz-TMA autour du centre de masse.
  10. L'unité de réfrigération et de séchage (XSA) élimine la chaleur et l'humidité du navire, qui s'accumulent inévitablement dans l'air en raison de la présence de personnes à bord.
  11. Basculez les interrupteurs pour activer la ventilation des combinaisons spatiales lors de l'atterrissage.
  12. Voltmètre.
  13. Bloc-fusibles.
  14. Bouton pour démarrer la conservation du navire après l'accostage. La ressource Soyouz-TMA n'est que de quatre jours, elle doit donc être protégée. Après l'amarrage, l'alimentation et la ventilation sont fournies par la station orbitale elle-même.

  Le système d'affichage d'informations (IDS) du vaisseau spatial Soyouz-TMA s'appelle Neptune-ME. Il y a actuellement plus une nouvelle version SDI pour le soi-disant "Soyouz" numérique - navires de type "Soyouz-TMA-M". Cependant, les changements ont principalement affecté le remplissage électronique du système - en particulier, le système de télémétrie analogique a été remplacé par un système numérique. Fondamentalement, la continuité de "l'interface" est préservée. Le système d'affichage d'informations (IDS) Nep-tun-ME utilisé dans le Soyouz-TMA appartient à la cinquième génération de l'IDS pour le vaisseau spatial de la série Soyouz.

  Comme vous le savez, la modification Soyouz-TMA a été créée spécifiquement pour les vols vers la Station spatiale internationale, ce qui impliquait la participation d'astronautes de la NASA avec leurs plus grandes combinaisons spatiales. Pour que les astronautes puissent se frayer un chemin à travers la trappe reliant l'unité domestique au véhicule de descente, il a fallu réduire la profondeur et la hauteur de la console, bien sûr, tout en conservant toutes ses fonctionnalités. Le problème était également qu'un certain nombre d'assemblages d'instruments utilisés dans les versions précédentes de SDI ne pouvaient plus être produits en raison de la désintégration de l'ancienne économie soviétique et de l'arrêt de certaines productions. Par conséquent, l'ensemble du SDI a dû être fondamentalement retravaillé. L'élément central du SDI du navire était un panneau de commande intégré, compatible matériellement avec un ordinateur de type IBM PC.

  Pendant le vol, le navire effectue les tâches suivantes :

  1. Livraison à la station de l'équipage en visite jusqu'à trois personnes et du petit fret connexe (équipement de recherche scientifique, effets personnels des astronautes, équipement de réparation pour la station, etc.);
  2. Service constant du vaisseau spatial à la station pendant son vol habité en vue d'une descente urgente de l'équipage de l'expédition principale vers la Terre en cas de Situation dangeureuseà la station, maladies ou blessures de l'astronaute, etc. (fonction du navire de sauvetage);
  3. Descente programmée de l'équipage de l'expédition de visite sur Terre ; la composition de l'équipage du navire lors de la livraison et du retour peut changer à la gare ;
  4. Ramener sur Terre, simultanément avec l'équipage, des charges utiles de masse et de volume relativement faibles (résultats des travaux de l'expédition à la station, effets personnels, etc.) ;
  5. Enlèvement des déchets de la station dans le compartiment ménager, brûlant dans l'atmosphère lors de la descente.