Союз

"Союз" (далее С) наименование серии советских многоместных космических кораблей для полетов 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 кораблем в полете 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 кораблем, приборы и оборудование основных и вспомогательных систем, контейнеры для возвращаемой научной аппаратуры и резервный запас (продукты, снаряжение, медикаменты и др.) для экипажа. Для обеспечения полета 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, соединенных 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 полет. 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 Землей и программно-временного устройства, радио-телеметрии, единого электропитания. Агрегатная секция выполнена в виде цилиндрической оболочки, соединенной 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 зеленого цвета. При выведении на орбиту искусственного спутника Земли (ИСЗ) на участке полета 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; жесткое 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 нем дополнительными механизмами. Стыковочный механизм на активном агрегате выполняет основные функции по соединению объектов до соприкосновения стыковочных шпангоутов. Ответная, пассивная часть представляет собой приемный 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. рис. 1), качественно отличающееся от всех предшествующих, выполненных по схеме "штырь — конус", с помощью которых ранее осуществлялись стыковки как сов., так и амер. 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 кораблем. 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 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 полетные сумки. При работе условия для жизнедеятельности создаются вентиляцией скафандров кабинным воздухом от вентиляционных установок СА.   Комплекс радиотехнических средств предназначен для определения параметров орбиты корабля, приема команд с Земли, двухсторонней телефонной и телеграфной связи с Землей 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 18 пилотируемых кораблей "С" (см. табл.). Полеты советских космических кораблей С (1967—76) Наименование корабля Дата запуска и возвращения на Землю Продолжительность полета, сут Экипаж Начальные параметры орбиты высота в перигее, км высота в апогее, км наклонение, град период обращения, мин "Союз-1" 23.4—24.4.67 свыше 1 Комаров В. М. 201 224 51,7 88,6 "Союз-2" 25.10—28.10.68 около 3 беспилотный 185 224 51,7 88,5 "Союз-3" 26.10—30.10.68 около 4 Береговой Г. Т. 205 225 51,7 88,6 "Союз-4" 14.1—17.1.69 около 3 Шаталов В. А. 173 225 51,7 88,25 "Союз-5" 15.1—18.1.69 свыше 3 Волынов Б. В., Елисеев А. С, Хрунов Е. В. 200 230 51,7 88,7 "Союз-6" 11.10—16.10.69 около 5 Шонин Г. С, Кубасов В. Н. 186 223 51,7 88,36 "Союз-7" 12.10—17.10.69 около 5 Филипченко А. В., Волков В. Н., Горбатко В. В. 207 226 51,7 88,6 "Союз-8" 13.10—18.10.69 около 5 Шаталов В. А., Елисеев А. С 205 223 51,7 88,6 "Союз-9" 1.6—19.6.70 около 18 Николаев А. Г., Севастьянов В. И. 207 220 51,7 88,59 "Союз-10" 23.4—25.4.71 около 2 Шаталов В. А., Елисеев А. С, Рукавишников Н. Н. 208 246 51,6 89,0 "Союз-11" 6.6—30.6.71 около 24 Добровольский Г. Т., Волков В. Н., Пацаев В. И. 185 217 51,6 88,3 "Союз-12" 27.9—29.9.73 свыше 2 Лазарев В. Г., Макаров О. Г. 194 249 51,6 88,6 "Союз-13" 18.12—26.12.73 около 8 Климук П. И., Лебедев В. В. 225 272 51,6 89,22 "Союз-14" 3.7—19.7.74 около 16 Попович П. Р., Артюхин Ю. П. 255 277 51,6 89,7 "Союз-15" 26.8—28.8.74 свыше 2 Сарафанов Г. В., Демин Л. С 254 275 51,6 89,6 "Союз-16" 2.12—8.12.74 около 6 Филипченко А. В., Рукавишников Н. Н. 177 223 51,6 88,4 "Союз-17" 11.1—9.2.75 около 30 Губарев А. А., Гречко Г. М. 293 354 51,8 90,7 "Союз-18" 24.5—26.7.75 около 63 Климук П. И. Севастьянов В. И. 193 247 51,6 88,6 "Союз-19" 15.7—21.7.75 около 6 Леонов А. А., Кубасов В. Н. 186 221,2 51,8 88,5 "Союз-20"* 17.11.75—16.2.76 около 92 беспилотный 343 367 51,6 91,4   Примечание. 5 апреля 1975 произведен запуск космического корабля типа "С" (экипаж В. Г. Лазарев и О. Г. Макаров), который не вышел на расчетную 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 первой экспериментальной космической станции общей массой 12 924 кг. Во время полета (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" проведен групповой полет 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 полетом 3 кораблей. На корабле " С-9" совершен полет (424 ч), который положил начало разработке и проверке в космосе средств, необходимых для длительных полетов 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 звездного 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 полетах, так и совместно со станциями типа "Салют". Для отработки конструкции и бортовых систем "С" было запущено несколько беспилотных кораблей "С". В соответствии с сов. программой подготовки к совместному полету С — "Аполлон" проведены 2 полета беспилотных кораблей типа "С" ("Космос-638" 3 апреля 1974 и "Космос-672" 12 августа 1974). 2—8 декабря 1974 осуществлен полет "С-16" (А. В. Филипченко и Н. Н. Рукавишников), аналогичного кораблю "С-19", на котором был совершен полет по программе ЭПАС Проводились испытания бортовых систем, модернизированных в соответствии с требованиями совместного полета: 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 полета.   Осуществлены 2 экспедиции на кораблях "С-17" и "С-18" на орбитальную станцию "Салют-4". В ходе длительных космических полетов (около 30 и 63 сут) проведен большой комплекс исследований Солнца, планет и звезд в широком диапазоне спектра электромагнитных излучений. Впервые ("С-18") выполнено комплексное фото- и спектрографическое исследование полярных сияний, а также редкого явления природы — облаков. Проведены комплексные исследования реакций организма человека на действия факторов длительного космического полета. Испытаны различные средства профилактики неблагоприятного действия невесомости. Самостоятельной частью программы полета ("С-18") явились технические эксперименты по отработке новых систем и приборов перспективных космических кораблей и долговременных орбитальных станций. Осуществлен полет 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.-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.