«Союз», найменування серії радянських багатомісних космічних кораблів для польотів по орбіті довкола Землі; програма їх розробки і запусків починаючи з 1967. «З.» призначений для вирішення широкого круга завдань в навколоземному космічному просторі: відробітки процесів автономної навігації, управління, зближення, стиковки і перевірки принципів створення і обслуговування навколоземних орбітальних станцій ; вивчення дії умові тривалого космічного польоту на організм людини; перевірки принципів використання пілотованих космічних кораблів для дослідження Землі на користь народного господарства проведення науково-технічних і наукових експериментів в космічному просторі.
Основні характеристики. Маса корабля (максимальна) — 6,8 т, довжина (максимальна) — 7,5 м-код, діаметр (максимальний) — 2,72 м-код, діаметр житлових відсіків — 2,2 м-код, розмах панелей з сонячними батареями — 8,37 м-код, сумарний об'єм житлових відсіків — 10 м 3 . Космічний корабель «З.» складається з 3 основних відсіків ( мал. 1 ), які механічно з'єднуються за допомогою піротехнічних вузлів. До складу корабля «З.» входять: система орієнтації і управління рухом у польоті і при спуску; система двигунів причалювання і орієнтації; рухова установка, що сбліжающе-коректує; системи радіозв'язку, електроживлення, стиковки, радіонаведення і забезпечення зближення і причалювання за допомогою оптичних засобів; система приземлення і м'якої посадки ; комплекс систем забезпечення життєдіяльності; система управління бортовим комплексом апаратури і устаткування.
Основні відсіки. апарат (СА), що Спускається, служить для розміщення екіпажа на ділянці виведення «З.» на орбіту, при управлінні кораблем у польоті по орбіті, під час керованого спуску в атмосфері, парашутування, приземлення. СА — герметичний відсік, оснащений двома бічними оглядовими ілюмінаторами і одним ілюмінатором з оптичним візіром-орієнтатором. Корпус зовні покритий теплозахистом, а усередині — теплоізоляцією у поєднанні з декоративною обшивкою. У СА розміщені пульт космонавтів, ручки управління кораблем, прилади і устаткування основних і допоміжних систем, контейнери для повертаної наукової апаратури і резервний запас (продукти, спорядження, медикаменти і ін.) для екіпажа. Для забезпечення польоту за програмою ЕПАС передбачений пульт управління сумісними (що працюють на однакових частотах) радіостанціями і зовнішніми вогнями. Для передачі кольорового телевізійного зображення на Землю встановлені спеціальні світильники і додаткові вузли кріплення телекамер.
Орбітальний модуль (ОМ) використовується як робочий відсік при проведенні наукових експериментів, для відпочинку екіпажа і переходу його в ін. космічний корабель. ОМ виконаний з 2 оболонок — півсфер, сполучених циліндровою вставкою, має 3 оглядових ілюмінатора, один з яких розташований на кришці люка-лазу стикувального пристрою. У нижній частині відсіку є люк, що сполучає ОМ з СА, а також бічний люк для посадки екіпажа в корабель на стартовому майданчику. У ОМ розташовані пульт управління, прилади і устаткування основних і допоміжних систем, наукова апаратура.
приладово-агрегатний відсік (ПАО) призначений для розміщення основної апаратури, устаткування і систем, що забезпечують орбітальний політ. Він складається з перехідної, приладової і агрегатної секцій. У перехідній секції, виконаній у вигляді форменої конструкції, що сполучає З А з приладовою секцією, встановлено 10 двигунів причалювання і орієнтації з тягою 100 н (10 кгс ) кожен, паливні баки і система подачі однокомпонентного палива. У герметичній приладовій секції, що має форму циліндра з двома днищами, розміщені прилади системи орієнтації і управління рухом, управління бортовим комплексом апаратури і устаткування корабля, радіозв'язку із Землею і програмно-тимчасового пристрою, радіо-телеметрії, єдиного електроживлення. Агрегатна секція виконана у вигляді циліндрової оболонки, сполученої з конічною оболонкою, що закінчується базовим шпангоутом, призначеним для установки корабля на ракета-носій. Зовні агрегатної секції розташований великий радіатор-випромінювач системи терморегулювання, 4 двигуни причалювання і орієнтації з тягою 100 н (10 кгс ) кожен, 8 двигунів орієнтації з тягою 10 н (1 кгс ) кожен, нижні вузли кріплення сонячних батарей. У агрегатній секції розміщена рухова установка, що сбліжающе-коректує, складається з основного і дублюючого двигунів з тягою по 4 кн (400 кгс ) , паливних баків і системи подачі двокомпонентного палива. У районі базового шпангоута встановлені антени радіозв'язку і телеметрії, іонні датчики системи орієнтації і частина батарей системи єдиного електроживлення корабля. Сонячні батареї виконані у вигляді 2 «крил» з 3 стулок кожне. На кінцевих стулках батарей розміщені антени радіозв'язку, телеметрії і кольорові бортові вогні орієнтації. Всі відсіки корабля зовні закриті екранно-вакуумною теплоізоляцією зеленого кольору. При виведенні на орбіту штучного супутника Землі (ІСЗ) на ділянці польоту в щільних шарах атмосфери корабель закритий головним обтічником, що скидається, оснащеним руховою установкою аварійного порятунку системи .
Стикувальний пристрій (встановлюється у випадках використання «З.» як транспортного корабля одноразового вживання) виконує наступні функції: поглинання (демпфування) енергії зіткнення кораблів; первинне зчеплення; вирівнювання і стягання кораблів; жорстке з'єднання конструкцій кораблів і створення герметичного стику; розстиковує і розділення кораблів. Конструктивно складається з 2 частин, розміщених на об'єктах, що сполучаються: активного стикувального агрегату, що встановлюється на транспортному кораблі і забезпеченого механізмом для здійснення всіх дій з стиковці, і пасивного стикувального агрегату, що встановлюється на орбітальній станції або ін. кораблі. Кожна частина стикувального пристрою виконана у вигляді 2 автономних вузлів — стикувального механізму (на активному агрегаті) і його у відповідь частини (на пасивному агрегаті); стикувального шпангоута з розташованими на нім додатковими механізмами. Стикувальний механізм на активному агрегаті виконує основні функції по з'єднанню об'єктів до зіткнення стикувальних шпангоутів. У відповідь, пасивно частина є приймальним конусом, в який при стиковці входить штир стикувального механізму ( мал. 2 ). У експерименті за програмою ЕПАС було випробувано принципово нове, технічно досконаліший стикувальний пристрій (андрогинний периферійний агрегат стиковки, див.(дивися) мал. 1 ), що якісно відрізняється від всіх передуючих, виконаних за схемою «штир — конус», за допомогою яких раніше здійснювалися стиковки як сов.(радянський), так і амер.(американський) космічних кораблів (див. в ст. Стиковка ) .
Основні системи. Система орієнтації і управління рухом корабля призначена для управління його положенням в просторі: побудови різних видів орієнтації; тривалого збереження орієнтованого положення тобто підтримка орієнтації; стабілізації корабля при видачі реактивного імпульсу зближуючої рухової установки, що коректує; управління процесом зближення з ін. космічним кораблем. Система може працювати як в автоматичному режимі, так і в режимі ручного управління. Бортова апаратура отримує енергію від централізованої системи електроживлення з сонячними батареями (корисна площа 14 м 2 ) . Після стиковки корабля з орбітальною станцією батареї використовуються в загальній системі електроживлення.
Комплекс систем життєзабезпечення включає систему регенерації атмосфери СА і ОМ, запаси їжі і води, асенізаційно-санітарний пристрій. Регенерація забезпечується речовинами, що поглинають вуглекислий газ з одночасним виділенням кисню. Спеціальні фільтри поглинають шкідливі домішки. Екіпаж працює в скафандрах на ділянках виведення корабля на орбіту, стиковки і розстиковує кораблів, спуску з орбіти. На останніх ділянках скафандри зберігаються в ОМ, укладені в польотні сумки. При роботі умови для життєдіяльності створюються вентиляцією скафандрів кабінним повітрям від вентиляційних установок СА.
Комплекс радіотехнічних засобів призначений для визначення параметрів орбіти корабля, прийому команд із Землі, двосторонньому телефонному і телеграфному зв'язку з Землею в різних діапазонах довжин хвиль, передачі на Землю телевізійних зображень обстановки у відсіках і зовнішньої обстановки, спостережуваної через ілюмінатори.
Система терморегулювання підтримує температуру повітря в житлових відсіках в межах 15—25 °С і відносить. вологість в межах 20—70%; температуру повітря в приладовому відсіку — 0—40 °С.
Відомості про запуски. За 1967—75 було виведено на орбіту ІСЗ(штучний супутник Землі) 18 пілотованих кораблів «З.» (див. таблиці.).
Польоти радянських космічних кораблів «Союз» (1967—76)
Найменування корабля
Дата запуску і повернення на Землю
Тривалість польоту, сут
Екіпаж
Початкові параметри орбіти
висота в перигеї, км.
висота в апогеї, км.
нахил, град
період звернення, мін
«Союз-1»
23.4—24.4.67
понад 1
Комарів Ст М.
201
224
51,7
88,6
«Союз-2»
25.10—28.10.68
близько 3
безпілотний
185
224
51,7
88,5
«Союз-3»
26.10—30.10.68
близько 4
Береговий Р. Т.
205
225
51,7
88,6
«Союз-4»
14.1—17.1.69
близько 3
Шаталов Ст А.
173
225
51,7
88,25
«Союз-5»
15.1—18.1.69
понад 3
Волинов Би. Ст, Елісєєв А. С., Хрунов Е. Ст
200
230
51,7
88,7
«Союз-6»
11.10—16.10.69
близько 5
Шонін Р. С., Кубасов Ст Н.
186
223
51,7
88,36
«Союз-7»
12.10—17.10.69
близько 5
Філіпченко А. Ст, Вовків Ст Н., Горбатко Ст Ст
207
226
51,7
88,6
«Союз-8»
13.10—18.10.69
близько 5
Шаталов Ст А., Елісєєв А. С.
205
223
51,7
88,6
«Союз-9»
1.6—19.6.70
близько 18
Миколи А. Р., Севастьянов Ст І.
207
220
51,7
88,59
«Союз-10»
23.4—25.4.71
близько 2
Шаталов Ст А., Елісєєв А. С., Рукавішников Н. Н.
208
246
51,6
89,0
«Союз-11»
6.6—30.6.71
близько 24
Добровольський Р. Т., Вовків Ст Н., Пацаєв Ст І.
185
217
51,6
88,3
«Союз-12»
27.9—29.9.73
понад 2
Лазарев Ст Р., Макаров О. Р.
194
249
51,6
88,6
«Союз-13»
18.12—26.12.73
близько 8
Клімук П. І., Лебедев Ст Ст
225
272
51,6
89,22
«Союз-14»
3.7—19.7.74
близько 16
Попович П. Р., Артюхин Ю. П.
255
277
51,6
89,7
«Союз-15»
26.8—28.8.74
понад 2
Сарафанів Р. Ст, Демін Л.С.
254
275
51,6
89,6
«Союз-16»
2.12—8.12.74
близько 6
Філіпченко А. Ст, Рукавішников Н. Н.
177
223
51,6
88,4
«Союз-17»
11.1—9.2.75
близько 30
Губарев А. А., Гречко Р. М.
293
354
51,8
90,7
«Союз-18»
24.5—26.7.75
близько 63
Клімук П. І. Севастьянов Ст І.
193
247
51,6
88,6
«Союз-19»
15.7—21.7.75
близько 6
Леонов А. А., Кубасов Ст Н.
186
221,2
51,8
88,5
«Союз-20»*
17.11.75—16.2.76
близько 92
безпілотний
343
367
51,6
91,4
Примітка. 5 квітня 1975 вироблений запуск космічного корабля типа «З.» (екіпаж В. Г. Лазарев і О. Р. Макаров), який не вийшов на розрахункову орбіту, зробив м'яку посадку на Землю.
*Для «Союзу-20» параметри дани після стиковки його з орбітальною станцією «Салют-4».
На кораблях «С . -4» і «З.-5» проводилися автоматичне зближення, ручне причалювання і стиковка 2 пілотованих космічних кораблів з освітою на орбіті ІСЗ(штучний супутник Землі) першій експериментальній космічній станції загальною масою 12 924 кг Під час польоту (після стиковки) А. С. Елісєєв і Е. Ст Хрунов в скафандрах вийшли в космічний простір і здійснили перехід з одного корабля в іншій. На кораблях «З.-6», «З.-7», «З.-8» проведений груповий політ і виконана програма науково-технічних експериментів, включаючи випробування способів зварки металів в умовах глибокого вакууму і невагомості проведені навігаційні спостереження, взаємне маневрування, здійснена взаємодія кораблів між собою і з наземними командно-вимірювальними пунктами, одночасне управління польотом 3 кораблів. На кораблі « З.-9» здійснений політ (424 ч ) , який поклав початок розробці і перевірці в космосі засобів, необхідних для тривалих польотів без створення на борту корабля штучного тягаря. На кораблі «З.-13» за допомогою встановленої на борту системи телескопів «Оріон-2» проведені астрофізичні спостереження і спектрографія в УФ діапазоні ділянок зоряного піднебіння. На кораблях «З.-1», «З.-3», «З.-10», «З.-11», «З.-12», «З.-14», «З.-15» проводилися відробіток режимів роботи бортової апаратури і випробування нових і вдосконалених систем як в одиночних польотах, так і спільно із станціями типа «Салют» . Для відробітку конструкції і бортових систем «З.» було запущено декілька безпілотних кораблів «З.». Відповідно до сов.(радянський) програмою підготовки до спільного польоту «Союз» — «Аполлон» проведено 2 польоти безпілотних кораблів типа «З.» («Космос-638» 3 квітня 1974 і «Космос-672» 12 серпня 1974). 2—8 грудня 1974 здійснений політ «З.-16» (А. Ст Філіпченко і Н. Н. Рукавішников ), аналогічного кораблю «З.-19», на якому був здійснений політ за програмою ЕПАС. Проводилися випробування бортових систем, модернізованих відповідно до вимог спільного польоту: нового стикувального агрегату, системи орієнтації і управління рухом, комплексу систем життєзабезпечення. Відпрацьовані також режими роботи бортової апаратури і дії екіпажа при вирішенні завдань, ідентичних завданням спільного польоту.
Здійснені 2 експедиції на кораблях «З.-17» і «З.-18» на орбітальну станцію «Салют-4». В ході тривалих космічних польотів (близько 30 і 63 сут ) проведений великий комплекс досліджень Сонця, планет і зірок в широкому діапазоні спектру електромагнітних випромінювань. Вперше («З.-18») виконано комплексне дослідження фото- і спектрографії полярних сяянь, а також рідкого явища природи — сріблястих хмар. Проведені комплексні дослідження реакцій організму людини на дії чинників тривалого космічного польоту. Випробувані різні засоби профілактики несприятливої дії невагомості. Самостійною частиною програми польоту («З.-18») з'явилися технічні експерименти по відробітку нових систем і приладів перспективних космічних кораблів і довготривалих орбітальних станцій. Здійснений політ корабля «З.-19» за програмою ЕПАС, в ході якого двічі була здійснена стиковка кораблів (17 і 19 липня 1975) і проведено 5 спільних науково-технічних експериментів: штучне сонячне затемнення, уф-поглинання, зонообразующие грибки, мікробний обмін, універсальна піч. Здійснення спільного сов.(радянський)-амер. експерименту з'явилося важливим кроком в розвитку міжнародної співпраці в дослідженні і освоєнні космічного простору в мирних цілях.
Літ.: Освоєння космічного простору в СРСР [т. 1—7] М., 1971—76.
