«Союз»

«Союз», наименование серии советских многоместных космических кораблей для полётов по орбите вокруг Земли; программа их разработки и запусков начиная с 1967. «С.» предназначен для решения широкого круга задач в околоземном космическом пространстве: отработки процессов автономной навигации, управления, сближения, стыковки и проверки принципов создания и обслуживания околоземных орбитальных станций; изучения воздействии условии длительного космического полета на организм человека; проверки принципов использования пилотируемых космических кораблей для исследования Земли в интересах народного хозяйства проведения научно-технических и научных экспериментов в космическом пространстве.

  Основные характеристики. Масса корабля (максимальная) — 6,8 т, длина (максимальная) — 7,5 м, диаметр (максимальный) — 2,72 м, диаметр жилых отсеков — 2,2 м, размах панелей с солнечными батареями — 8,37 м, суммарный объем жилых отсеков — 10 м³. Космический корабль «С.» состоит из 3 основных отсеков (рис. 1), которые механически соединяются с помощью пиротехнических узлов. В состав корабля «С.» входят: система ориентации и управления движением в полете и при спуске; система двигателей причаливания и ориентации; сближающе-корректирующая двигательная установка; системы радиосвязи, электропитания, стыковки, радионаведения и обеспечения сближения и причаливания с помощью оптических средств; система приземления и мягкой посадки; комплекс систем обеспечения жизнедеятельности; система управления бортовым комплексом аппаратуры и оборудования.

  Основные отсеки. Спускаемый аппарат (СА) служит для размещения экипажа на участке выведения «С.» на орбиту, при управлении кораблём в полёте по орбите, во время управляемого спуска в атмосфере, парашютирования, приземления. СА — герметичный отсек, оснащенный двумя боковыми обзорными иллюминаторами и одним иллюминатором с оптическим визиром-ориентатором. Корпус снаружи покрыт теплозащитой, а внутри — теплоизоляцией в сочетании с декоративной обшивкой. В СА размещены пульт космонавтов, ручки управления кораблём, приборы и оборудование основных и вспомогательных систем, контейнеры для возвращаемой научной аппаратуры и резервный запас (продукты, снаряжение, медикаменты и др.) для экипажа. Для обеспечения полёта по программе ЭПАС предусмотрен пульт управления совместимыми (работающими на одинаковых частотах) радиостанциями и внешними огнями. Для передачи цветного телевизионного изображения на Землю установлены специальные светильники и дополнительные узлы крепления телекамер.

  Орбитальный модуль (ОМ) используется в качестве рабочего отсека при проведении научных экспериментов, для отдыха экипажа и перехода его в др. космический корабль. ОМ выполнен из 2 оболочек — полусфер, соединённых цилиндрической вставкой, имеет 3 обзорных иллюминатора, один из которых расположен на крышке люка-лаза стыковочного устройства. В нижней части отсека имеется люк, соединяющий ОМ с СА, а также боковой люк для посадки экипажа в корабль на стартовой площадке. В ОМ расположены пульт управления, приборы и оборудование основных и вспомогательных систем, научная аппаратура.

  Приборно-агрегатный отсек (ПАО) предназначен для размещения основной аппаратуры, оборудования и систем, обеспечивающих орбитальный полёт. Он состоит из переходной, приборной и агрегатной секций. В переходной секции, выполненной в виде форменной конструкции, соединяющей С А с приборной секцией, установлено 10 двигателей причаливания и ориентации с тягой 100 н (10 кгс) каждый, топливные баки и система подачи однокомпонентного топлива. В герметичной приборной секции, имеющей форму цилиндра с двумя днищами, размещены приборы системы ориентации и управления движением, управления бортовым комплексом аппаратуры и оборудования корабля, радиосвязи с Землёй и программно-временного устройства, радио-телеметрии, единого электропитания. Агрегатная секция выполнена в виде цилиндрической оболочки, соединённой с конической оболочкой, заканчивающейся базовым шпангоутом, предназначенным для установки корабля на ракету-носитель. Снаружи агрегатной секции расположен большой радиатор-излучатель системы терморегулирования, 4 двигателя причаливания и ориентации с тягой 100 н (10 кгс) каждый, 8 двигателей ориентации с тягой 10 н (1 кгс) каждый, нижние узлы крепления солнечных батарей. В агрегатной секции размещена сближающе-корректирующая двигательная установка, состоящая из основного и дублирующего двигателей с тягой по 4 кн (400 кгс), топливных баков и системы подачи двухкомпонентного топлива. В районе базового шпангоута установлены антенны радиосвязи и телеметрии, ионные датчики системы ориентации и часть батарей системы единого электропитания корабля. Солнечные батареи выполнены в виде 2 «крыльев» из 3 створок каждое. На концевых створках батарей размещены антенны радиосвязи, телеметрии и цветные бортовые огни ориентации. Все отсеки корабля снаружи закрыты экранно-вакуумной теплоизоляцией зелёного цвета. При выведении на орбиту искусственного спутника Земли (ИСЗ) на участке полёта в плотных слоях атмосферы корабль закрыт сбрасываемым головным обтекателем, оснащенным двигательной установкой аварийного спасения системы.

  Стыковочное устройство (устанавливается в случаях использования «С.» в качестве транспортного корабля одноразового применения) выполняет следующие функции: поглощение (демпфирование) энергии соударения кораблей; первичную сцепку; выравнивание и стягивание кораблей; жёсткое соединение конструкций кораблей и создание герметичного стыка; расстыковку и разделение кораблей. Конструктивно состоит из 2 частей, размещенных на соединяемых объектах: активного стыковочного агрегата, устанавливаемого на транспортном корабле и снабженного механизмом для осуществления всех действий по стыковке, и пассивного стыковочного агрегата, устанавливаемого на орбитальной станции или др. корабле. Каждая часть стыковочного устройства выполнена в виде 2 автономных узлов — стыковочного механизма (на активном агрегате) и его ответной части (на пассивном агрегате); стыковочного шпангоута с расположенными на нём дополнительными механизмами. Стыковочный механизм на активном агрегате выполняет основные функции по соединению объектов до соприкосновения стыковочных шпангоутов. Ответная, пассивная часть представляет собой приёмный конус, в который при стыковке входит штырь стыковочного механизма (рис. 2). В эксперименте по программе ЭПАС было испытано принципиально новое, технически более совершенное стыковочное устройство (андрогинный периферийный агрегат стыковки, см.(смотри) рис. 1), качественно отличающееся от всех предшествующих, выполненных по схеме «штырь — конус», с помощью которых ранее осуществлялись стыковки как сов.(советский), так и амер.(американский) космических кораблей (см. в ст. Стыковка).

  Основные системы. Система ориентации и управления движением корабля предназначена для управления его положением в пространстве: построения различных видов ориентации; длительного сохранения ориентированного положения, т. е. поддержания ориентации; стабилизации корабля при выдаче реактивного импульса сближающей корректирующей двигательной установки; управления процессом сближения с др. космическим кораблём. Система может работать как в автоматическом режиме, так и в режиме ручного управления. Бортовая аппаратура получает энергию от централизованной системы электропитания с солнечными батареями (полезная площадь 14 м²). После стыковки корабля с орбитальной станцией батареи используются в общей системе электропитания.

  Комплекс систем жизнеобеспечения включает систему регенерации атмосферы СА и ОМ, запасы пищи и воды, ассенизационно-санитарное устройство. Регенерация обеспечивается веществами, поглощающими углекислый газ с одновременным выделением кислорода. Специальные фильтры поглощают вредные примеси. Экипаж работает в скафандрах на участках выведения корабля на орбиту, стыковки и расстыковки кораблей, спуска с орбиты. На остальных участках скафандры хранятся в ОМ, уложенные в полётные сумки. При работе условия для жизнедеятельности создаются вентиляцией скафандров кабинным воздухом от вентиляционных установок СА.

  Комплекс радиотехнических средств предназначен для определения параметров орбиты корабля, приёма команд с Земли, двухсторонней телефонной и телеграфной связи с Землёй в различных диапазонах длин волн, передачи на Землю телевизионных изображений обстановки в отсеках и внешней обстановки, наблюдаемой через иллюминаторы.

  Система терморегулирования поддерживает температуру воздуха в жилых отсеках в пределах 15—25 °С и относит. влажность в пределах 20—70%; температуру воздуха в приборном отсеке — 0—40 °С.

  Сведения о запусках. За 1967—75 было выведено на орбиту ИСЗ(искусственный спутник Земли) 18 пилотируемых кораблей «С.» (см. табл.).

Полёты советских космических кораблей «Союз» (1967—76)

  Примечание. 5 апреля 1975 произведён запуск космического корабля типа «С.» (экипаж В. Г. Лазарев и О. Г. Макаров), который не вышел на расчётную орбиту, совершил мягкую посадку на Землю.

  *Для «Союза-20» параметры даны после стыковки его с орбитальной станцией «Салют-4».

  На кораблях «С.-4» и «С.-5» проводились автоматическое сближение, ручное причаливание и стыковка 2 пилотируемых космических кораблей с образованием на орбите ИСЗ(искусственный спутник Земли) первой экспериментальной космической станции общей массой 12 924 кг. Во время полёта (после стыковки) А. С. Елисеев и Е. В. Хрунов в скафандрах вышли в космическое пространство и осуществили переход из одного корабля в другой. На кораблях «С.-6», «С.-7», «С.-8» проведён групповой полёт и выполнена программа научно-технических экспериментов, включая испытания способов сварки металлов в условиях глубокого вакуума и невесомости, проведены навигационные наблюдения, взаимное маневрирование, осуществлено взаимодействие кораблей между собой и с наземными командно-измерительными пунктами, одновременное управление полётом 3 кораблей. На корабле « С.-9» совершен полёт (424 ч), который положил начало разработке и проверке в космосе средств, необходимых для длительных полётов без создания на борту корабля искусственной тяжести. На корабле «С.-13» с помощью установленной на борту системы телескопов «Орион-2» проведены астрофизические наблюдения и спектрографирование в УФ диапазоне участков звёздного неба. На кораблях «С.-1», «С.-3», «С.-10», «С.-11», «С.-12», «С.-14», «С.-15» проводились отработка режимов работы бортовой аппаратуры и испытания новых и усовершенствованных систем как в одиночных полётах, так и совместно со станциями типа «Салют». Для отработки конструкции и бортовых систем «С.» было запущено несколько беспилотных кораблей «С.». В соответствии с сов.(советский) программой подготовки к совместному полёту «Союз» — «Аполлон» проведены 2 полёта беспилотных кораблей типа «С.» («Космос-638» 3 апреля 1974 и «Космос-672» 12 августа 1974). 2—8 декабря 1974 осуществлен полёт «С.-16» (А. В. Филипченко и Н. Н. Рукавишников), аналогичного кораблю «С.-19», на котором был совершен полёт по программе ЭПАС. Проводились испытания бортовых систем, модернизированных в соответствии с требованиями совместного полёта: нового стыковочного агрегата, системы ориентации и управления движением, комплекса систем жизнеобеспечения. Отработаны также режимы работы бортовой аппаратуры и действия экипажа при решении задач, идентичных задачам совместного полёта.

  Осуществлены 2 экспедиции на кораблях «С.-17» и «С.-18» на орбитальную станцию «Салют-4». В ходе длительных космических полётов (около 30 и 63 сут) проведён большой комплекс исследований Солнца, планет и звёзд в широком диапазоне спектра электромагнитных излучений. Впервые («С.-18») выполнено комплексное фото- и спектрографическое исследование полярных сияний, а также редкого явления природы — серебристых облаков. Проведены комплексные исследования реакций организма человека на действия факторов длительного космического полёта. Испытаны различные средства профилактики неблагоприятного действия невесомости. Самостоятельной частью программы полёта («С.-18») явились технические эксперименты по отработке новых систем и приборов перспективных космических кораблей и долговременных орбитальных станций. Осуществлен полёт корабля «С.-19» по программе ЭПАС, в ходе которого дважды была осуществлена стыковка кораблей (17 и 19 июля 1975) и проведены 5 совместных научно-технических экспериментов: искусственное солнечное затмение, УФ-поглощение, зонообразующие грибки, микробный обмен, универсальная печь. Осуществление совместного сов.(советский)-амер. эксперимента явилось важным шагом в развитии международного сотрудничества в исследовании и освоении космического пространства в мирных целях.

  Лит.: Освоение космического пространства в СССР, [т. 1—7], М., 1971—76.

  Г. А. Назаров, Е. Ф. Рязанов.

Рис. 1. Общий вид космического корабля «Союз-19»: а — вид сбоку; б — вид в плане; 1 — андрогинный периферийный стыковочный агрегат; 2 — антенны УК(Уголовный кодекс)В(ультракороткие волны)-радиостанции (121,75 Мгц); 3 — антенны радиотелевизионной системы; 4 — орбитальный модуль; 5 — спускаемый аппарат; 6 — бортовые огни ориентации; 7 — двигатели причаливания и ориентации; 8 — проблесковые световые маяки; 9 — датчик солнечной ориентации; 10 — приборно-агрегатный отсек; 11 — двигатели ориентации; 12 — антенны радиотелеметрии; 13 — антенны связи с Землёй; 14 — сближающе-корректирующий двигатель; 15 — датчик ионной ориентации; 16 — панели солнечных батарей; 17 — антенны командной радиолинии и траекторных измерений; 18 — визир-ориентатор; 19 — иллюминаторы; 20 — люк для посадки экипажа в корабль; 21 — антенны УК(Уголовный кодекс)В(ультракороткие волны)-радиостанции «Аполлон» (259,7 Мгц и 296,8 Мгц).