Ракета -носитель «Союз-У» была усовершенствованной версией оригинальной ракеты «Союз» . «Союз-У» входила в семейство ракет Р-7 , созданных на базе ракеты Р-7 «Семерка» . Ракеты этого семейства были разработаны конструкторским бюро ЦСКБ и построены на заводе «Прогресс» в Самаре, Россия . Первый полет «Союз-У» состоялся 18 мая 1973 года, в качестве полезной нагрузки он нес военный разведывательный спутник «Зенит» «Космос 559». [ 6 ] Последний полет ракеты «Союз-У» состоялся 22 февраля 2017 года, в ходе которого на Международную космическую станцию вывелся корабль «Прогресс МС-05» .
Союз-У непрерывно использовался в течение почти 44 лет. Производство ракет-носителей на базе Р-7 достигло пика в конце 1970-х — начале 1980-х годов — 55–60 в год. Союз-У удерживал мировой рекорд по самому высокому показателю запусков за год в 1979 году, совершив 47 полетов , пока этот рекорд не был побит Falcon 9 компании SpaceX в 2022 году. [10] [11] За время своего существования вариант «Союз-У» совершил в общей сложности 786 полетов, что является еще одним мировым рекордом. «Союз-У» также является одним из самых надежных пусковых установок с показателем успешности 97,3%.
Более ранний Союз 11А511 был первой попыткой создания стандартизированного ядра Р-7 вместо многочисленных вариаций, которые использовались до 1966 года. Он взял первую ступень от ускорителя «Молния» 8К78М с двигателями 8Д74М и сделал их стандартными для всех кораблей Р-7. Кроме того, корабли «Союз» все использовали двигатели РД-0110 от ступени 8К78М «Блок I», хотя корабли «Восход» сохранили старые, менее мощные двигатели РД-0107.
Усиленный сердечник ( индекс ГРАУ 11А511У) был представлен семейству Р-7 в 1973 году, что привело к появлению варианта ракеты-носителя под названием «Союз-У», хотя повсеместное принятие не было завершено до 1977 года, когда был израсходован существующий запас ускорителей, созданных на основе 11А511. 11А511У был похож на 11А511, но имел некоторые улучшения в двигателях, чтобы сократить такие проблемы, как вибрация в полете и нестабильность сгорания, а пакет приборов был сокращен на трехступенчатых вариантах, в то время как четырехступенчатый ускоритель «Молния» продолжал использовать старый, более длинный пакет приборов от 11А511.
Две модификации ракеты «Союз-У» были оснащены дополнительной верхней ступенью:
Более старая модификация «Союза-У», ракета-носитель «Союз-У2» , впервые запущенная в 1982 году, имела то же самое оборудование, что и базовый «Союз-У». Вместо стандартного РП-1 в качестве топлива первой ступени она использовала высокоэнергетическую синтетическую версию «Синтина» . Этот вариант, в основном использовавшийся для доставки экипажа и грузов на космическую станцию «Мир» , последний раз летал в 1995 году, после того как производство «Синтина» было прекращено по причинам стоимости.
«Союз-У» стал базовой платформой для разработки варианта «Союз-ФГ» , который использовал совершенно новую первую ступень и принял на себя доставку экипажей на МКС в 2002 году. С 2013 года и «Союз-У», и «Союз-ФГ» постепенно заменяются модернизированной ракетой-носителем «Союз-2» .
Первое использование «Союза-У» для запуска пилотируемой миссии состоялось 2 декабря 1974 года, когда экипаж «Союза-16» был запущен в рамках подготовки к испытательному проекту «Аполлон-Союз» (ASTP). «Союз-19» , который в рамках ASTP состыковался с последним когда-либо летавшим космическим кораблем «Аполлон» , также был запущен ракетой «Союз-У». [6]
6 июля 1976 года ракета «Союз-У» запустила корабль «Союз-21» , который доставил экипаж из двух человек на космическую станцию « Салют-5» . Многие последующие экипажи космической станции запускались на ракетах-носителях «Союз-У». Последней пилотируемой миссией с использованием «Союза-У» был «Союз ТМ-34» , перегоночный полет «Союза» на Международную космическую станцию .
Грандиозная авария произошла 26 сентября 1983 года, когда ракета-носитель для миссии «Союз Т-10а» была уничтожена пожаром на стартовой площадке. Экипаж был спасен благодаря активации системы аварийного спасения за несколько секунд до взрыва.
С 2000 года и до вывода из эксплуатации в 2017 году ракеты «Союз-У» использовались Федеральным космическим агентством России в основном для запуска автоматических грузовых кораблей « Прогресс-М» для поставок грузов на Международную космическую станцию (МКС).
Хотя «Союз-У» был в целом надежен, время от времени случались сбои, большинство из которых было при запусках разведывательных спутников «Зенит» и «Янтарь». Как и все советские/российские ракеты-носители, 11А511У имела систему обнаружения неисправностей АВД, которая прекращала тягу двигателя в полете, если обнаруживала отклонение от нормальных уровней производительности ускорителя, а при запусках «Союзов» также активировала систему аварийного покидания. Команда на прекращение полета не могла быть отправлена в течение 20 секунд после запуска, чтобы ускоритель не упал на стартовый комплекс или около него, а АВД не могла сгенерировать команду на прекращение полета в течение восьми секунд, чтобы гарантировать, что ускоритель вошел в стабильную работу основной ступени. 18 июня 1987 года запуск спутника «Ресурс» с Плесецка закончился катастрофой, когда навесной турбонасос LOX «Блок Д» разрушился на T+6 секунде из-за захваченного мусора. Ускоритель рухнул недалеко от стартовой площадки, серьезно повредив ее и выведя из строя на 18 месяцев. В ходе расследования инцидента был сделан вывод о том, что запуск был бы невозможен, если бы он осуществлялся с участием человека, поскольку отказ произошел до того, как успела сработать система аварийного покидания ракеты, и, таким образом, система аварийного покидания ракеты не сработала бы при запуске с участием человека.
Также был сделан вывод, что восемь секунд — это слишком много, и ускоритель достигнет работы основной ступени примерно через T+1,6 секунды; система AVD была разработана в конце 1950-х годов, когда летало всего несколько прототипов R-7, и было мало данных о полете. Система AVD была переработана, чтобы иметь возможность выдавать команду о прекращении полета через 1,6 секунды, которая, конечно, все равно будет заблокирована до T+20 секунд.
27 июля 1988 года с Плесецка стартовала первая ракета Р-7 с переработанной системой АВД с другим спутником «Ресурс». АВД выдала ошибочную команду на выключение в момент времени Т+1,6 секунды. Ракета-носитель поднялась и летела до момента Т+20 секунд, когда команда на выключение была разблокирована и прекратила тягу двигателя, в результате чего она упала около LC-43/4 и серьезно повредила его. Расследование инцидента показало, что новая система АВД имела неисправную схему цепи.
Запуск спутника Foton в октябре 2002 года потерпел крушение около стартовой площадки в Плесецке после того, как у навесного ускорителя Blok D произошел сбой в работе двигателя. Один человек на земле погиб. У Blok D наблюдался аномально медленный рост тяги при включении, за которым последовал спад производительности, начинающийся с T+4 секунды. Система AVD зафиксировала падение производительности Blok D и выдала команду на прекращение полета на T+5 секунд, но она была заблокирована до T+20 секунд. Blok D полностью отключился и оторвался от стека на T+8 секунд. Ускоритель продолжал подниматься, но начал отклоняться от траектории полета из-за несбалансированной тяги. Команда на прекращение полета была разблокирована на T+20 секунд, а активная зона и оставшиеся навесные устройства отключились. Ускоритель врезался в землю на T+41 секунде, за чем наблюдала толпа из 300 зрителей. Шесть российских военнослужащих получили ранения, один позже скончался от полученных травм. Здание, в котором производился сжатый воздух и азот, также было сильно повреждено. Расследование инцидента показало, что насос перекиси водорода в Blok D перестал работать из-за попавшего внутрь мусора.
Миссия «Союз-У» не смогла запустить «Прогресс М-12М» к МКС 24 августа 2011 года, когда верхняя ступень столкнулась с проблемой и развалилась над Сибирью . Это был первый случай, когда космический корабль «Прогресс» не смог выйти на орбиту. Другой грузовой корабль, «Прогресс МС-04» , был потерян 1 декабря 2016 года вскоре после запуска, вероятно, из-за проблемы с третьей ступенью «Союза-У».
В апреле 2015 года «Союз-У» был признан устаревшим. Его производство было остановлено, а ракета была запланирована к списанию после запуска оставшихся аппаратов с грузовыми кораблями «Прогресс». [12] Последним полетом стал «Прогресс МС-05» , стартовавший с космодрома Байконур 22 февраля 2017 года в 05:58:33 UTC. [13]
Модернизированный «Союз-2» был представлен в 2004 году, добавив несколько ключевых усовершенствований, включая улучшенные двигатели вместе с цифровыми системами управления полетом и телеметрии, что позволило осуществлять запуски с фиксированных платформ и использовать большие обтекатели полезной нагрузки. Аналоговые системы управления полетом «Союз-У» и ФГ ограничивали способность ракеты-носителя корректировать свою траекторию в полете, требуя, чтобы ракета была «нацелена» перед взлетом с помощью сложной вращающейся стартовой площадки. Длинные и широкие обтекатели полезной нагрузки также вносили слишком большую аэродинамическую нестабильность для старой аналоговой системы, ограничивая потенциал ракеты для запуска все более крупных коммерческих спутников.
После нескольких лет разработки, летных испытаний и одновременного использования «Союз-2» заменил «Союз-У» в 2017 году, «Союз-ФГ» в 2019 году и запустил свою первую пилотируемую миссию в 2020 году. [14] [15]
