Veicolo spaziale Soyuz T

Soyuz T è il nome di una serie di veicoli spaziali sovietici a tre posti progettati per volare in orbita attorno alla Terra. È destinato anche all'uso come veicolo spaziale da trasporto usa e getta per la manutenzione delle stazioni orbitali di tipo Salyut e per voli autonomi. La Soyuz T è stata creata sulla base dell'esperienza nello sviluppo e nel funzionamento della navicella spaziale Soyuz. La disposizione della Soyuz T è la stessa della navicella spaziale Soyuz. La nave ha una composizione e uno scopo funzionale simili dei singoli compartimenti.

Massa del veicolo (senza cupolino e sistema di fuga di emergenza) 6,85 t, lunghezza (scafo) 6,98 m, diametro 2,72 m, lunghezza veicolo di discesa 2,14 m, diametro veicolo di discesa 2,2 m, diametro orbitale compartimento 2,2 m, volume libero dei compartimenti abitativi 6,5 m3 , luce dei pannelli solari 10,6 m Sovraccarico massimo nella sezione di discesa 3-4. La navicella spaziale Soyuz T è composta da tre compartimenti: il compartimento orbitale (domestico) con l'unità di attracco, il modulo di discesa e il compartimento della strumentazione.

Il sistema di controllo del movimento si basa sul principio di un sistema inerziale vincolato (non ci sono giroscopi o giropiattaforme) basato su un complesso di calcolo digitale di bordo. Tutte le modalità di orientamento, comprese quelle verso la Terra e il Sole, possono essere eseguite automaticamente o con la partecipazione dell'equipaggio. Le modalità Rendezvous sono costruite sulla base di calcoli (utilizzando un computer digitale di bordo) delle traiettorie di movimento relative e delle manovre ottimali utilizzando le informazioni del sistema radio rendezvous. Il sistema monitora inoltre automaticamente le operazioni dinamiche e il consumo di carburante e può prendere decisioni per modificare la modalità operativa. Il sistema è controllato tramite un collegamento radio di comando da terra o dall'equipaggio utilizzando dispositivi di bordo per l'immissione e la visualizzazione delle informazioni sul display. Il sistema prevede la possibilità di passare al controllo manuale in qualsiasi fase della discesa.

Il sistema di propulsione di correzione del rendezvous con un motore a razzo a propulsione liquida con una spinta di 3,1 kN (installato in un gimbal) è combinato con un sistema di motori di ormeggio e orientamento e utilizza componenti di carburante comuni provenienti da serbatoi comuni. La progettazione del sistema di propulsione integrato (combinato) consente la ridistribuzione del carburante tra diversi tipi di motori, garantendo un utilizzo ottimale delle riserve di bordo e flessibilità nell'esecuzione del programma di volo, soprattutto in situazioni di emergenza. Il sistema di propulsione integrato comprende 14 motori di ormeggio e orientamento con una spinta nominale di 137 N e 12 motori con una spinta nominale di 24,5 N.

Il sistema di alimentazione comprende nuovi pannelli solari, che hanno eliminato la limitazione in termini di alimentazione per la durata del volo autonomo della nave, a seconda della capacità delle fonti di corrente chimica. Il complesso del sistema di supporto vitale è stato modernizzato (progettato per un equipaggio fino a 3 persone) e utilizza riserve di ossigeno e assorbitori di anidride carbonica nel sistema di alimentazione del gas. Tute spaziali di nuovo design. Il sistema di controllo termico utilizza nuove unità idrauliche, incluso un nuovo design del radiatore. I sistemi di comunicazione radio includono un collegamento radio avanzato di comando e programma e un sistema di telemetria radio. Le antenne della linea radio sono posizionate su pannelli solari. La nave dispone di un nuovo sistema televisivo con una migliore qualità dell'immagine. Il veicolo di discesa è dotato di sistemi di paracadute migliorati e di 6 motori per atterraggio morbido a propellente solido con maggiore energia. Durante la fase atmosferica di inserimento in orbita, la navicella viene ricoperta da una carenatura sulla quale è installato un più avanzato sistema di salvataggio d'emergenza (dotato di un nuovo motore a propellente solido e di automazione), che presenta caratteristiche migliorate, in particolare per la movimentazione del veicolo di discesa. fuori dalla zona pericolosa. Per aumentare l'affidabilità del veicolo spaziale è stata introdotta la duplicazione delle operazioni più critiche, in particolare, la separazione dei compartimenti, il tiro della parte esterna del visore-orientatore e dello spingidisco del veicolo di discesa, il tiro del coperture dei contenitori paracadute, la separazione dello scudo termico frontale, ecc.

Nel 1979-1983 9 veicoli spaziali della serie Soyuz T sono stati lanciati nell'orbita del satellite artificiale della Terra. Soyuz T - Soyuz T-4 attraccata alla stazione orbitale Salyut-6, Soyuz T-5 - Soyuz T-7 e Soyuz T-9 alla stazione orbitale Salyut-7. La navicella spaziale Soyuz T (senza pilota) era destinata a testare il progetto e i sistemi in condizioni di volo congiunto a lungo termine con la stazione. La navicella spaziale Soyuz T-2 ha effettuato il suo primo volo di prova e l'equipaggio ha eseguito un attracco manuale. Le navicelle Soyuz T-3, Soyuz T-7 e Soyuz T-9 trasportavano gli equipaggi principali e le spedizioni verso le stazioni orbitali.

La navicella spaziale Soyuz T viene lanciata in orbita da un veicolo di lancio Soyuz a 3 stadi.

Veicolo spaziale Soyuz T. Senza equipaggio. Testare la progettazione e i sistemi di bordo di un veicolo spaziale migliorato durante un lungo volo con una stazione orbitale. Lancio - 16/12/1979 Attracco alla Salyut-6 - 19/12/1979 Correzione dell'orbita della stazione utilizzando il sistema di propulsione della navicella - 25/12/1979 Separazione dalla Salyut-6 - 24/03/1980 Discesa e atterraggio - 03 /26/1980

Veicolo spaziale Soyuz T-2. Il primo volo di prova con equipaggio, attracco manuale con la stazione orbitale Salyut-6 (6a spedizione in visita). Equipaggio: comandante Yu.V. Malyshev, ingegnere di volo V.V. Aksenov. Lancio - 05/06/1980 Attracco con Salyut-6 - 06/06/1980 Separazione dalla stazione, discesa e atterraggio - 09/06/1980 (con lo stesso equipaggio).

Veicolo spaziale Soyuz T-3. Esecuzione di lavori di riparazione all'interno della stazione (9a spedizione di visita). Equipaggio: comandante L.D. Kizim, ingegnere di volo O.G. Makarov, ricercatore cosmonauta G.M. Strekalov. Lancio - 27 novembre 1980. Attracco alla stazione orbitale Salyut-6 - 28 novembre 1980. Separazione dalla stazione, discesa e atterraggio - 10 dicembre 1980.

Veicolo spaziale Soyuz T-4. Consegna alla stazione orbitale Salyut-6 e ritorno della 5a spedizione principale. Equipaggio: comandante V.V. Kovalenok, ingegnere di volo V.P. Savinykh. Lancio - 12/03/1981 Attracco con Salyut-6 - 13/03/1981 Separazione, discesa e atterraggio - 26/05/1981

Veicolo spaziale Soyuz T-5. Consegna dell'equipaggio della 1a spedizione principale alla stazione orbitale Salyut-7. Equipaggio: comandante A.N. Berezova, ingegnere di volo V.V. Lebedev. Lancio - 13/05/1982 Attracco con Salyut-7 - 14/05/1982 Separazione, discesa e atterraggio - 27/08/1982 (con l'equipaggio della 2a spedizione in visita a Salyut-7 composto da: L. I. Popov , A. A. Serebrov, S. E. Savitskaya).

Veicolo spaziale Soyuz T-6. Consegna alla stazione Salyut-7 e ritorno della 1a spedizione in visita (sovietico-francese). Equipaggio: comandante V.A. Dzhanibekov, ingegnere di volo A.S. Ivanchenkov, ricercatore cosmonauta, cittadino francese Jean-Loup Chrétien. Lancio - 24 giugno 1982. Attracco con la Salyut-7 - Soyuz T-5 - 25 giugno 1982. Separazione, discesa e atterraggio - 02/07/1982

Veicolo spaziale Soyuz T-7. Consegna dell'equipaggio della 2a spedizione in visita alla stazione orbitale Salyut-7. Equipaggio: comandante L.I. Popov, ingegnere di volo A.A. Serebrov, ricercatore cosmonauta S.E. Savitskaya. Lancio - 19/08/1982 Attracco con Salyut-7 - Soyuz T-5 - 20/08/1982 Separazione, discesa e atterraggio - 10/12/1982 (con l'equipaggio della 1a spedizione principale: A.N. Berezova, V.V. Lebedev) .

Veicolo spaziale Soyuz T-8. Equipaggio: comandante V.G. Titov, ingegnere di volo G.M. Strekalov, ricercatore cosmonauta A.A. Serebrov. Indicativo di chiamata: "Oceano". Lancio il 20 aprile 1983. Il 21 aprile 1983, a causa di deviazioni nella modalità rendezvous, l'attracco con la stazione orbitale Salyut-7 fu annullato. Discesa e atterraggio - 22/04/1983

Veicolo spaziale "Soyuz T-9". Consegna alla stazione orbitale Salyut-7 e ritorno della 2a spedizione principale. Equipaggio: comandante V.A. Lyakhov, ingegnere di volo A.P. Aleksandrov. Lancio - 27/06/1983 Attracco con Salyut-7 - 28/06/1983 Separazione, discesa e atterraggio - 23/11/1983

Veicolo spaziale Soyuz T-10-1. Equipaggio: comandante V.G. Titov, ingegnere di volo G.M. Strekalov. Il 26 settembre 1983, a causa di un incendio su un razzo situato sulla rampa di lancio, fu attivato il sistema di salvataggio di emergenza della navicella e dopo 5 minuti e 30 secondi di volo lungo una traiettoria balistica, il veicolo di discesa con l'equipaggio atterrò.

Veicolo spaziale "Soyuz T-10". Consegna dell'equipaggio della 3a spedizione principale alla stazione orbitale Salyut-7. Equipaggio: comandante L.D. Kizim, ingegnere di volo V.A. Soloviev, ricercatore cosmonauta O.Yu. Atkov. Lancio - 02/08/1984 Attracco con Salyut-7 - 02/09/1984 Separazione, discesa e atterraggio - 04/11/1984 (con l'equipaggio della 3a spedizione in visita composta da: Yu.V. Malyshev, G. M Strekalov, R. Sharma).

Veicolo spaziale "Soyuz T-11". Consegna dell'equipaggio della 3a spedizione in visita (sovietico-indiana) alla stazione orbitale Salyut-7. Equipaggio: comandante Yu.V. Malyshev, ingegnere di volo G.M. Strekalov, ricercatore cosmonauta, cittadino indiano R. Sharma. Lancio - 03/04/1984 Attracco con Salyut-7 - Soyuz T-10 - 04/04/1984 Separazione, discesa e atterraggio - 2/10/1984 (con l'equipaggio della 3a spedizione principale composto da: L D. Kizim , V. A. Soloviev, O. Yu. Atkov).

Veicolo spaziale "Soyuz T-12". Consegna e ritorno alla stazione orbitale Salyut-7 della 4a spedizione in visita. Equipaggio: comandante V.A. Dzhanibekov, ingegnere di volo S.E. Savitskaya, ricercatore cosmonauta I.P. Volk. Lancio - 17/07/1984 Attracco con Salyut-7 - Soyuz T-11 - 18/07/1984 Separazione, discesa e atterraggio - 29/07/1984

Veicolo spaziale "Soyuz T-13". Effettuare il rendez-vous e l'attracco con la stazione non cooperativa Salyut-7, lavori di riparazione per ripristinare la funzionalità della stazione. Consegna della 4a spedizione principale. Equipaggio: comandante V.A. Dzhanibekov, ingegnere di volo V.P. Savinykh. Lancio - 06.06.1985 Attracco con la stazione non cooperativa Salyut-7 (manuale) - 06.8.1985 Separazione dal complesso - 06.25.1985 Discesa e atterraggio - 06.26.1985 (con equipaggio composto da: B A. Dzhanibekov , G. M. Grechko).

Veicolo spaziale "Soyuz T-14". Consegna dell'equipaggio alla stazione orbitale Salyut-7 per la sostituzione parziale nella 4a spedizione principale. Equipaggio: comandante V.V. Vasyutin, ingegnere di volo G.M. Grechko, ricercatore cosmonauta A.A. Volkov. Lancio 17/09/1985 Attracco al complesso Salyut-7-Soyuz T-13 - 18/09/1985 Separazione, discesa e atterraggio 21/11/1985 (con equipaggio: V.V. Vasyutin, V.P. .Savinykh).

Veicolo spaziale Soyuz T-15. Consegna al complesso orbitale Mir della 1a spedizione principale con visita alla stazione orbitale Salyut-7 (5a spedizione in visita). Equipaggio: comandante L.D. Kizim, ingegnere di volo V.A. Soloviev. Lancio - 13/03/1986 Attracco alla Mir - 15/03/1986 Separazione dalla stazione Mir (volo per la stazione Salyut-7) - 05/05/1986 Attracco alla Salyut-7 - 6 maggio 1986 Separazione dalla Salyut-7 (volo alla stazione Mir) - 25/06/1986 Attracco alla Mir - 26/06/1986 Separazione dalla stazione Mir, discesa e atterraggio - 16/07/1986 .

Ci sono persone, libri, film che motivano. C'è spesso una trama in cui l'eroe inizialmente fallisce in qualcosa, ma poi ottiene un grande successo in seguito o in un'altra area. Anche la storia della tecnologia può motivare. La navicella spaziale Soyuz, originariamente creata per il programma lunare, non trasportava persone sulla Luna. Anche i primi voli non andarono perfettamente: le missioni furono interrotte, si verificarono incidenti e persino delle persone morirono. Ma sono apparse nuove modifiche, la nave è diventata sempre migliore, e ora è la nave con equipaggio più affidabile e sicura e presto supererà il record dello Space Shuttle di 135 voli e diventerà anche la nave più volata. E non è un dato di fatto che in futuro ci saranno navi che potranno superarlo in termini di durata del programma: il primo volo senza pilota della Soyuz ebbe luogo quasi 50 anni fa.

Nomi e indici

Si dice che nel 1962 siano iniziati i lavori su quella che sarebbe diventata la navicella spaziale Soyuz. La nuova nave è stata sviluppata per volare intorno alla Luna. Ma gli indici e i nomi della nave differiscono in diverse fonti: "Nord", 5K, programma "A", 7K.

Nonostante la differenza di indici e nomi, il "faro" del modulo di discesa della Soyuz e il vano strumenti cilindrico con sistema di termoregolazione sono già abbastanza riconoscibili nei disegni. La forma insolita del lander era necessaria per la Luna. Se la "palla" dei Vostok, su cui volarono i primi cosmonauti, rallentasse nell'atmosfera durante la discesa dall'orbita terrestre con un sovraccarico di ~ 9 "zhe", al ritorno dalla Luna, una discesa balistica porterebbe ad un sovraccarico superiore a 12 “zhe”. Inoltre, una discesa incontrollata richiedeva un corridoio d'ingresso molto piccolo - qualche chilometro più in alto, e la nave sarebbe rimbalzata sull'atmosfera, qualche chilometro più in basso - e la nave sarebbe bruciata con un sovraccarico di oltre 20 g. Infine, l'area di atterraggio si è rivelata molto ampia, il che ha reso la ricerca più difficile e più costosa. E il "faro" ha creato portanza, consentendo di controllare il processo di frenata, aumentando l'errore di sovraccarico consentito nel corridoio di rientro, riducendo i sovraccarichi e riducendo l'area di ricerca.

Fretta

Se nel 1962 l'URSS era il leader nella corsa allo spazio, nel 1965 gli Stati Uniti iniziarono a prendere il comando. Alla fine del 1965, il Gemini 6A si avvicinò al Gemini 7 e, sebbene l'attracco non avvenne formalmente, era ovvio che gli americani erano vicini a questo compito. Ma la nuova nave sovietica, che poteva manovrare e attraccare e alla fine ricevette l’indice 7K-OK, non era ancora pronta. All'inizio del 1966 S.P. morì improvvisamente. A Korolev e Vasily Mishin, che lo ha sostituito, mancava qualcosa per mantenere il programma saldamente sulla buona strada. La corsa è iniziata. Nel primo lancio senza pilota, Kosmos-133 ha quasi immediatamente speso carburante per i motori di controllo dell'assetto. La normale frenata non funzionò; il centro di controllo riuscì a rallentare la nave con una sequenza di brevi impulsi, ma il vigile sistema di detonazione ritenne che la nave potesse mancare il territorio dell'URSS e la distrusse. La successiva Soyuz senza pilota non ha nemmeno ricevuto un nome: a causa della mancanza di accensione in una delle camere di combustione, il razzo non è stato lanciato e il sistema di salvataggio di emergenza, per il quale si sono dimenticati di tenere conto della rotazione della Terra, "salvò" la nave riparabile. La successiva Soyuz senza pilota, Kosmos-140, non fu in grado di completare completamente il programma di test, sprecò carburante e durante l'atterraggio si forò un buco sul fondo e la nave affondò nel Lago d'Aral.

Sembrerebbe che sia necessario eliminare i commenti lanciando navi senza pilota. Ma il prossimo lancio doveva essere effettuato con equipaggio e secondo un programma molto ambizioso. Nel primo lancio, era previsto l'attracco di due veicoli spaziali con equipaggio e gli astronauti che passavano tra loro attraverso lo spazio. Il 23 aprile 1967, la Soyuz-1 fu lanciata con Vladimir Komarov... Il pannello solare non aperto pose fine al programma di volo. Con grande difficoltà, Komarov ordinò manualmente la nave in frenata, ma tutto fu vano. Durante l'atterraggio, il sistema di paracadute fallì e Vladimir Komarov morì. Ci sono voluti 18 mesi per correggere gli errori e sei navi senza pilota sono state utilizzate nei voli di prova.

7K-OK

Nell'ottobre 1968, la Soyuz-3 andò nello spazio con il cosmonauta Georgy Beregov. L'attracco manuale sul lato notturno, ambizioso fino all'avventurismo, non ha funzionato. Apparve la debolezza della nuova nave: i motori di ormeggio e orientamento (DPO), funzionanti con perossido di idrogeno, avevano una riserva di carburante molto ridotta. Non c’era riserva per errori umani e tecnici.

DPO "Soyuz-19", lo stesso delle navi precedenti

Il primo successo con equipaggio della Soyuz fu il volo della Soyuz-4 e della Soyuz-5. Per la prima volta attraccarono due veicoli spaziali con equipaggio (gli americani usarono uno speciale bersaglio senza equipaggio), cosa che permise ai media sovietici di annunciare la creazione della prima stazione spaziale. È un incidente, ma i futuri successi dell’“Unione” saranno legati proprio a loro. E in quel volo la nave mostrò il suo lato migliore. L'incidente della Soyuz 5, a causa del quale è entrata nell'atmosfera al contrario, non ha portato alla morte dell'astronauta. I margini di sicurezza erano sufficienti per resistere fino al momento in cui il vano del gruppo strumenti, che non si era separato normalmente, si bruciò e cadde sotto la pressione dell'atmosfera. E poi il veicolo di discesa si è trasformato nella posizione corretta secondo il principio del "supporto a scomparsa".

Sono state conservate fotografie uniche dell'interno e dell'esterno delle navi.

Nella versione originale della Soyuz 7K-OK, volavano fino all'indice 9.

Le cose hanno avuto meno successo per la versione lunare. Dal 1967 al 1970 furono effettuati 14 lanci. Innanzitutto, la nave fu lanciata in un'orbita altamente ellittica, testando in linea di principio la possibilità di tornare dalla Luna, quindi, da Zond-5, 7K-L1 iniziò a volare attorno alla Luna. Su Zond 5, tartarughe, moscerini della frutta e moscerini della frutta volarono con successo sulla Luna e tornarono vivi. Le navi successive subirono incidenti che avrebbero messo a rischio la vita degli astronauti se fossero stati a bordo. E il significato della corsa lunare è scomparso dopo la vittoria americana. Il programma è stato chiuso. È interessante notare che il veicolo di lancio avrebbe dovuto essere un Proton, e ci sono fotografie dall'aspetto insolito di un Proton con un sistema di salvataggio per il volo con equipaggio.

Dopo il successo degli americani con la Luna, l’URSS decise di rispondere in modo asimmetrico, concentrandosi sulle stazioni orbitali. A questo scopo, hanno sviluppato una modifica di "trasporto" 7K-T, che differiva da quella di base, principalmente per la presenza di un dispositivo di attracco con un portello, in modo che gli astronauti non dovessero recarsi alla stazione orbitale attraverso lo spazio. . La Soyuz-10 è riuscita ad attraccare, ma non è stato possibile aprire il portello. Il primo equipaggio della prima stazione orbitale a lungo termine era Dobrovolsky, Volkov, Patsayev sulla Soyuz-11. Ma al ritorno, a causa dell'apertura spontanea di una valvola di respirazione nello spazio, gli astronauti senza tute spaziali morirono. Il programma di volo fu interrotto per 27 mesi e la Soyuz 7K-T divenne un dispositivo notevolmente diverso. Prima di tutto, gli astronauti iniziarono a volare in tute spaziali. Il peso aggiuntivo e la fornitura di emergenza di ossigeno hanno portato al fatto che la nave è cambiata da tre posti a due posti. A causa di altre modifiche, la nave divenne ancora più pesante, quindi i pannelli solari furono rimossi e le batterie erano sufficienti per un volo di due giorni fino alla stazione.

Le navi di questa modifica volarono fino al 1986. Una di queste navi era la Soyuz-35, per la quale esiste un panorama a 360°. È molto interessante guardare i vecchi dispositivi.

7K-TM

La decisione politica sul volo congiunto URSS-USA Soyuz-Apollo divenne un compito di importanza nazionale nell'URSS. E se gli Stati Uniti usarono l'Apollo standard, l'URSS creò un'intera modifica speciale della Soyuz. Le batterie solari sono state restituite alla nave, la durata del volo autonomo è stata aumentata da 3 a 7 giorni ed è stata sviluppata una nuova unità di attracco APAS per l'attracco. Oltre a "Cosmos", che designava i voli di prova senza pilota, la modifica 7K-TM è stata testata sul volo Soyuz-16 con equipaggio. E dopo il successo del volo della Soyuz-19 con l'Apollo, la nave di riserva fu caricata con equipaggiamento scientifico e inviata su un volo autonomo come Soyuz-22.

7K-S, 7K-ST

Per la Soyuz, sono stati sviluppati in parallelo. Non hanno mai volato nella loro forma militare, ma i seri miglioramenti che sono stati sviluppati per loro hanno portato alla comparsa di una nuova modifica della nave: 7K-S e 7K-ST, che sono state ufficialmente designate come Soyuz-T. Sulla nave apparve un computer digitale di bordo "Argon-16", i pannelli solari furono restituiti e l'equipaggio fu aumentato a tre persone.

Nuovo cruscotto

La "Soyuz" con indice -T volò su "Salyut" -6 e -7 all'inizio degli anni '80.

Per la nuova stazione multimodulo Mir è stata effettuata una nuova modifica della Soyuz. Alla fine, la nave perse il suo grande inconveniente: i motori di ormeggio e di orientamento che utilizzavano il perossido di idrogeno. Nel nuovo sistema di propulsione, il DPO e il motore principale funzionavano con eptile/amile degli stessi serbatoi. Grazie a ciò, sono stati in grado di rimuovere il motore di riserva: in caso di guasto del motore di propulsione principale, la nave potrebbe tornare sulla Terra, frenando al DPO. E c'era abbastanza carburante per correggere l'errore di persone o attrezzature. Il nuovo sistema di rendezvous e attracco Kurs ha eliminato la necessità che la stazione orbitale girasse mentre il veicolo spaziale si avvicinava. Inoltre è stato ridotto il peso dei paracadute, sono stati migliorati i motori per l'atterraggio morbido e il sistema di salvataggio.

Questa è la Soyuz TMA, ma le nuove antenne e gli altri feed con il nuovo motore sono gli stessi
Modifiche estetiche alla cabina di pilotaggio: le bilance ora non sono meccaniche, ma elettroniche

La Soyuz TM ha volato dalla metà degli anni '80 al 2002.

Gli americani, abituati alla spaziosità delle navette, sono rimasti molto sorpresi dalle restrizioni alla crescita dei nostri cosmonauti. In qualche modo era sbagliato privare la maggior parte del corpo degli astronauti americani dell'opportunità di volare sulla ISS, quindi è stato necessario sviluppare una nuova modifica della nave. La nuova Soyuz “antropometrica” potrebbe ospitare astronauti molto più grandi. Altri miglioramenti erano minori.

Le navi di questa modifica hanno volato dal 2002 al 2010.

TMA-M

Nel 2010 divenne chiaro che era giunto il momento di aggiornare l'hardware elettronico. Un computer di bordo che pesa un quintale è in qualche modo troppo. Detto fatto, nella modifica TMA-M il peso del computer e di molti altri dispositivi è stato dimezzato. Anche il consumo energetico è diminuito.

E infine, l'ultima, e sembra, la modifica finale della MS. Nuova connessione senza una sola interruzione, motori di ormeggio e di assetto ancora più affidabili, faro a LED alla moda, protezione anti-meteore migliorata, pannelli solari più grandi, batterie aggiuntive.

Informazioni aggiuntive

Il 15 luglio ha segnato il 40° anniversario della missione Apollo-Soyuz, un volo storico spesso considerato la fine della corsa allo spazio. Per la prima volta due navi costruite su emisferi opposti si incontrarono e attraccarono nello spazio. Soyuz e Apollo rappresentavano già la terza generazione di veicoli spaziali. A questo punto, i team di progettazione avevano già fatto il passo con i primi esperimenti e le nuove navi dovevano rimanere nello spazio per molto tempo ed eseguire nuovi compiti complessi. Penso che sarà interessante vedere quali soluzioni tecniche troveranno i team di progettazione.

introduzione

È curioso, ma nei piani originali sia la Soyuz che l’Apollo avrebbero dovuto diventare dispositivi di seconda generazione. Ma gli Stati Uniti si resero presto conto che sarebbero passati diversi anni tra l'ultimo volo del Mercurio e il primo volo dell'Apollo e, per garantire che questo tempo non andasse sprecato, fu lanciato il programma Gemini. E l'URSS ha risposto ai Gemelli con i suoi Voskhods.

Inoltre, per entrambi i dispositivi l'obiettivo principale era la Luna. Gli Stati Uniti non badarono a spese nella corsa alla Luna, perché fino al 1966 l’URSS aveva la priorità in tutte le conquiste spaziali significative. Il primo satellite, le prime stazioni lunari, il primo uomo in orbita e il primo uomo nello spazio: tutte queste conquiste erano sovietiche. Gli americani tentarono con tutte le loro forze di “raggiungere e superare” l’Unione Sovietica. E in URSS, il compito di un programma lunare con equipaggio sullo sfondo delle vittorie spaziali è stato oscurato da altri compiti urgenti, ad esempio era necessario raggiungere gli Stati Uniti nel numero di missili balistici. I programmi lunari con equipaggio sono un discorso a parte, ma qui parleremo dei veicoli nella configurazione orbitale, come quella in cui si incontrarono in orbita il 17 luglio 1975. Inoltre, poiché la navicella spaziale Soyuz vola da molti anni e ha subito molte modifiche, quando si parla di Soyuz si intendono versioni vicine nel tempo al volo Soyuz-Apollo.

Mezzi di estrazione

Il veicolo di lancio, che di solito viene ricordato raramente, mette in orbita la navicella spaziale e ne determina molti parametri, i principali dei quali saranno il peso massimo e il diametro massimo possibile.

In URSS, per lanciare una nuova navicella spaziale nell'orbita terrestre bassa, decisero di utilizzare una nuova modifica della famiglia di razzi R-7. Sul veicolo di lancio Voskhod, il motore del terzo stadio è stato sostituito con uno più potente, che ha aumentato la capacità di carico da 6 a 7 tonnellate. La nave non poteva avere un diametro superiore a 3 metri, perché negli anni '60 i sistemi di controllo analogici non riuscivano a stabilizzare le carenature di calibro eccessivo.

A sinistra c'è un diagramma del veicolo di lancio Soyuz, a destra c'è il lancio della navicella spaziale Soyuz-19 della missione Soyuz-Apollo.

Negli Stati Uniti, per i voli orbitali è stato utilizzato il veicolo di lancio Saturn-I, appositamente progettato per Apollo, che nella versione -I poteva lanciare in orbita 18 tonnellate e nella versione -IB - 21 tonnellate. Il diametro di Saturno superava i 6 metri, quindi le restrizioni sulle dimensioni della navicella erano minime.

A sinistra c'è una sezione trasversale di Saturno-IB, a destra c'è il lancio della navicella spaziale Apollo della missione Soyuz-Apollo.

In termini di dimensioni e peso, la Soyuz è più leggera, più sottile e più piccola dell'Apollo. La "Soyuz" pesava 6,5-6,8 tonnellate e aveva un diametro massimo di 2,72 m, l'"Apollo" aveva un peso massimo di 28 tonnellate (nella versione lunare, per le missioni vicino alla Terra i serbatoi del carburante non erano completamente pieni) e un diametro massimo di 3,9 m.

Aspetto

"Soyuz" e "Apollo" implementarono lo schema ormai standard di divisione della nave in compartimenti. Entrambe le navi avevano un compartimento strumentale (negli USA si chiama modulo di servizio) e un modulo di discesa (modulo di comando). Il veicolo di discesa della Soyuz si rivelò molto angusto, quindi alla nave fu aggiunto uno scompartimento abitativo, che poteva essere utilizzato anche come camera di equilibrio per le passeggiate spaziali. Nella missione Soyuz-Apollo, la nave americana aveva anche un terzo modulo, una speciale camera di equilibrio per la transizione tra le navi.

Secondo la tradizione sovietica, la Soyuz veniva lanciata interamente sotto la carenatura. Ciò ha permesso di non preoccuparsi dell'aerodinamica della nave durante il lancio e di posizionare fragili antenne, sensori, pannelli solari e altri elementi sulla superficie esterna. Inoltre, il vano abitativo e il modulo di discesa sono ricoperti da uno strato di isolamento termico spaziale. L'Apollo continuò la tradizione americana: il veicolo di lancio era chiuso solo parzialmente, la parte di prua era coperta da una copertura balistica, progettata strutturalmente insieme al sistema di recupero, e la parte di coda della nave era coperta da una carenatura adattatore.

Soyuz-19 in volo, filmata dall'Apollo. Rivestimento verde scuro - isolamento termico

"Apollo", riprese dalla Soyuz. La vernice del motore principale sembra essersi gonfiata in alcuni punti.

"Soyuz" di una successiva modifica nella sezione

"Apollo" nella sezione

Forma lander e protezione termica

Discesa della navicella spaziale Soyuz nell'atmosfera, vista da terra

I lander Soyuz e Apollo sono più simili tra loro rispetto alle precedenti generazioni di veicoli spaziali. In URSS, i progettisti abbandonarono il veicolo di discesa sferico: al ritorno dalla Luna, richiederebbe un corridoio d'ingresso molto stretto (l'altezza massima e minima tra cui è necessario arrivare per un atterraggio riuscito), creerebbe un sovraccarico di oltre 12 g, e l'area di atterraggio verrebbe misurata in decine, se non centinaia, ma chilometri. Il veicolo a discesa conica creava portanza durante la frenata nell'atmosfera e, girando, cambiava direzione, controllando il volo. Al ritorno dall'orbita terrestre, il sovraccarico è diminuito da 9 a 3-5 g e al ritorno dalla Luna - da 12 a 7-8 g. La discesa controllata ha ampliato significativamente il corridoio d'ingresso, aumentando l'affidabilità dell'atterraggio, e ha ridotto molto seriamente le dimensioni dell'area di atterraggio, facilitando la ricerca e l'evacuazione degli astronauti.

Calcolo del flusso asimmetrico attorno ad un cono durante la frenata in atmosfera

I lander Soyuz e Apollo

Il diametro di 4 m, scelto per Apollo, ha permesso di realizzare un cono con un angolo di semiapertura di 33°. Un tale veicolo in discesa ha un rapporto portanza-resistenza di circa 0,45 e le sue pareti laterali praticamente non si riscaldano durante la frenata. Ma il suo svantaggio erano due punti di equilibrio stabile: l'Apollo doveva entrare nell'atmosfera con il fondo orientato nella direzione del volo, perché se fosse entrato nell'atmosfera lateralmente, avrebbe potuto ribaltarsi in posizione con il muso in avanti e uccidere gli astronauti. Il diametro di 2,7 m della Soyuz rendeva un cono del genere irrazionale: veniva sprecato troppo spazio. È stato quindi realizzato un veicolo di discesa del tipo “faro” con un angolo di semiapertura di soli 7°. Utilizza lo spazio in modo efficiente, ha un solo punto di equilibrio stabile, ma il suo rapporto portanza/resistenza è inferiore, dell'ordine di 0,3, ed è necessaria una protezione termica per le pareti laterali.

I materiali già sviluppati sono stati utilizzati come rivestimento protettivo dal calore. Nell'URSS, le resine fenolo-formaldeide venivano utilizzate su base tessile e negli Stati Uniti la resina epossidica veniva utilizzata su una matrice in fibra di vetro. Il meccanismo di funzionamento era lo stesso: la protezione termica bruciava e veniva distrutta, creando uno strato aggiuntivo tra la nave e l'atmosfera, e le particelle bruciate assorbivano e portavano via l'energia termica.

Materiale di protezione termica Apollo prima e dopo il volo

Sistema di propulsione

Sia l'Apollo che la Soyuz erano dotate di motori di propulsione per la correzione dell'orbita e di propulsori di assetto per modificare la posizione della navicella nello spazio ed eseguire precise manovre di attracco. Sulla Soyuz fu installato per la prima volta il sistema di manovra orbitale per un veicolo spaziale sovietico. Per qualche ragione, i progettisti hanno scelto un layout di scarso successo, quando il motore principale funzionava con un carburante (UDMH+AT) e i motori di ormeggio e orientamento funzionavano con un altro (perossido di idrogeno). In combinazione con il fatto che i serbatoi della Soyuz contenevano 500 kg di carburante e 18 tonnellate sull'Apollo, ciò ha portato ad una differenza di un ordine di grandezza nella riserva di velocità caratteristica: l'Apollo poteva cambiare la sua velocità di 2800 m/s, e la Soyuz "solo a 215 m/s. La maggiore riserva di velocità caratteristica anche dell'Apollo con poco carburante lo rese un ovvio candidato per un ruolo attivo durante il rendezvous e l'attracco.

La poppa della Soyuz-19, gli ugelli del motore sono chiaramente visibili

Primo piano dei propulsori di assetto dell'Apollo

Sistema di atterraggio

I sistemi di sbarco hanno sviluppato gli sviluppi e le tradizioni dei rispettivi paesi. Gli Stati Uniti hanno continuato a tenere a terra le navi. Dopo gli esperimenti con i sistemi di atterraggio Mercury e Gemini, fu scelta un'opzione semplice e affidabile: la nave aveva due freni e tre paracadute principali. I paracadute principali erano ridondanti e in caso di guasto di uno di essi veniva garantito un atterraggio sicuro. Un simile fallimento si è verificato durante l'atterraggio dell'Apollo 15 e non è successo nulla di terribile. La ridondanza del paracadute ha permesso di eliminare la necessità di paracadute individuali per gli astronauti Mercury e i sedili eiettabili Gemini.

Diagramma dell'atterraggio dell'Apollo

In URSS era tradizione far atterrare una nave a terra. Ideologicamente, il sistema di atterraggio sviluppa l'atterraggio con paracadute dei Voskhod. Dopo aver abbassato il coperchio del contenitore del paracadute, vengono attivati ​​in sequenza il paracadute pilota, quello del freno e quello principale (ne viene installato uno di riserva in caso di guasto del sistema). La nave scende con un paracadute, ad un'altitudine di 5,8 km viene abbassato lo scudo termico e ad un'altitudine di ~ 1 m vengono accesi i motori a reazione per atterraggio morbido (SLS). Il sistema si è rivelato interessante: il funzionamento del DMP crea scatti spettacolari, ma il comfort dell'atterraggio varia in un intervallo molto ampio. Se gli astronauti sono fortunati, l’impatto al suolo è quasi impercettibile. In caso contrario, la nave potrebbe colpire duramente il suolo e, se sei completamente sfortunato, si capovolgerà anche su un lato.

Schema di impianto

Funzionamento del tutto normale del DMP

Parte inferiore del veicolo di discesa. Tre cerchi in alto - DMP, altri tre - sul lato opposto

Sistema di salvataggio di emergenza

È curioso, ma, seguendo strade diverse, l'URSS e gli USA sono arrivati ​​​​allo stesso sistema di salvezza. In caso di incidente, uno speciale motore a combustibile solido, situato nella parte superiore del veicolo di lancio, strapperebbe via il veicolo di discesa con gli astronauti e lo porterebbe via. L'atterraggio è stato effettuato utilizzando mezzi standard del veicolo di discesa. Questo sistema di salvataggio si è rivelato il migliore tra tutte le opzioni utilizzate: è semplice, affidabile e garantisce il salvataggio degli astronauti in tutte le fasi dell'ascesa. In un vero incidente, è stato utilizzato una volta e ha salvato la vita a Vladimir Titov e Gennady Strekalov, portando via il modulo di discesa dal razzo in fiamme nella struttura di lancio.

Da sinistra a destra SAS "Apollo", SAS "Soyuz", varie versioni di SAS "Soyuz"

Sistema di termoregolazione

Entrambe le navi utilizzavano un sistema di controllo termico con liquido di raffreddamento e radiatori. I radiatori, verniciati di bianco per una migliore emissione del calore, erano posizionati su moduli di servizio e sembravano addirittura uguali:

Mezzi per fornire EVA

Sia Apollo che Soyuz sono stati progettati tenendo conto della possibile necessità di attività extraveicolari (passeggiate spaziali). Anche le soluzioni progettuali erano tradizionali per i paesi: gli Stati Uniti depressurizzarono l'intero modulo di comando e uscirono attraverso un portello standard, e l'URSS usò lo scompartimento domestico come camera di equilibrio.

Apollo 9 EVA

Sistema di aggancio

Sia la Soyuz che l'Apollo utilizzavano un dispositivo di attracco pin-to-cone. Poiché la nave stava manovrando attivamente durante l'attracco, furono installati dei perni sia sulla Soyuz che sull'Apollo. E per il programma Soyuz-Apollo, in modo che nessuno si offendesse, hanno sviluppato un'unità di attracco androgina universale. Androginia significava che due navi qualsiasi con tali nodi potevano attraccare (e non solo coppie, una con uno spillo, l'altra con un cono).

Meccanismo di attracco Apollo. A proposito, è stato utilizzato anche nel programma Soyuz-Apollo, con il suo aiuto il modulo di comando è stato agganciato alla camera di equilibrio

Schema del meccanismo di attracco della Soyuz, prima versione

"Soyuz-19", vista frontale. Il punto di attracco è chiaramente visibile

Cabina e attrezzatura

In termini di equipaggiamento, l'Apollo era notevolmente superiore alla Soyuz. Prima di tutto, i progettisti sono stati in grado di aggiungere all'attrezzatura Apollo una vera e propria piattaforma girostabilizzata, che memorizzava i dati sulla posizione e la velocità della nave con elevata precisione. Inoltre, il modulo di comando disponeva di un computer potente e flessibile per l'epoca, che, se necessario, poteva essere riprogrammato direttamente in volo (e casi del genere sono noti). Una caratteristica interessante dell'Apollo era anche una postazione di lavoro separata per la navigazione celeste. Veniva utilizzato solo nello spazio e si trovava sotto i piedi degli astronauti.

Pannello di controllo, vista dal sedile sinistro

Pannello di controllo. I controlli di volo si trovano a sinistra, i motori di controllo dell'assetto al centro, gli indicatori di emergenza sono in alto e le comunicazioni in basso. Sul lato destro ci sono gli indicatori di carburante, idrogeno e ossigeno e la gestione dell'energia

Nonostante il fatto che l'equipaggiamento della Soyuz fosse più semplice, era il più avanzato per le navi sovietiche. La nave era dotata per la prima volta di un computer digitale di bordo e i sistemi della nave includevano apparecchiature per l'attracco automatico. Per la prima volta nello spazio sono stati utilizzati indicatori multifunzionali su un tubo a raggi catodici.

Pannello di controllo della navicella spaziale Soyuz

Sistema di alimentazione

Apollo ha utilizzato un sistema molto conveniente per i voli della durata di 2-3 settimane: le celle a combustibile. L'idrogeno e l'ossigeno, se combinati, generavano energia e l'acqua risultante veniva utilizzata dall'equipaggio. Le Soyuz avevano diverse fonti di energia in diverse versioni. C'erano opzioni con celle a combustibile e per il volo Soyuz-Apollo sulla nave furono installati pannelli solari.

Conclusione

Sia la Soyuz che l'Apollo si rivelarono navi di grande successo a modo loro. Le missioni Apollo volarono con successo sulla Luna e sulla stazione Skylab. E la Soyuz ha goduto di una vita estremamente lunga e di successo, diventando la nave principale per i voli verso le stazioni orbitali; dal 2011 trasportano gli astronauti americani sulla ISS e li trasporteranno almeno fino al 2018.

Ma per questo successo è stato pagato un prezzo altissimo. Sia la Soyuz che l'Apollo divennero le prime navi su cui morirono delle persone. Ciò che è ancora più triste è che se progettisti, ingegneri e operai avessero avuto meno fretta e non avessero smesso di avere paura dello spazio dopo i primi successi, allora Komarov, Dobrovolsky, Volkov, Patsayev, Grissom, White e Cheffi

Astronave "Vostok"- il primo veicolo spaziale orbitale con equipaggio al mondo, che ha effettuato un volo umano nello spazio. Creato sulla base del veicolo di lancio Sputnik a due stadi, la sua modifica a tre stadi, in seguito chiamata veicolo di lancio Vostok, ha permesso di lanciare un satellite del peso di oltre 4,7 tonnellate in un'orbita geocentrica.

La navicella spaziale Vostok (Fig. 3.17) era costituita da un modulo di discesa e da un vano strumenti con sistema di propulsione frenante. Le sue principali caratteristiche tecniche sono riportate nella tabella. 3.2.

Tabella 3.2. Caratteristiche tecniche della navicella Vostok

I lavori sul progetto del veicolo spaziale (SC) iniziarono nel 1958.

Il 15 maggio 1960 fu lanciato il primo satellite spaziale in versione senza equipaggio e senza protezione termica, il 19 agosto 1960 il secondo con due cani a bordo, che tornarono sani e salvi sulla Terra, poi altri tre veicoli spaziali e, nell'ultimo due (marzo 1961.) il programma per il futuro volo con equipaggio fu completamente testato.

Il 12 aprile 1961, alle 9:07 ora di Mosca, la navicella spaziale Vostok venne lanciata in orbita con un perigeo di 181 km, un apogeo di 327 km e un'inclinazione di 65°. La navicella spaziale Vostok pesava 4.725 kg con pilota dell'URSS -cosmonauta Yu. A. Gagarin. Dopo 108 minuti, dopo aver completato una rivoluzione attorno alla Terra, la navicella spaziale Vostok e il pilota-cosmonauta Yu A. Gagarin atterrarono sani e salvi sul territorio dell'Unione Sovietica.

Il 6 agosto 1961 fu lanciata in orbita la navicella spaziale Vostok-2, sulla quale il pilota-cosmonauta dell'URSS G. S. Titov eseguì per la prima volta un volo orbitale giornaliero.

Nell'agosto 1962 ebbe luogo il primo volo di gruppo di due veicoli spaziali "Vostok-3" (pilota-cosmonauta A. G. Nikolaev) e "Vostok-4" (pilota-cosmonauta P. R. Popovich).

Nel giugno 1963 fu effettuato un nuovo volo di gruppo di due veicoli spaziali "Vostok-5" (pilota-cosmonauta V.F. Bykovsky) e "Vostok-6" (pilota-cosmonauta V.V. Tereshkova). La durata massima del volo della navicella Vostok-5 era di 5 giorni. Il completamento con successo dei voli nell'ambito del programma Vostok servì come base per l'ulteriore sviluppo della tecnologia spaziale sovietica.

La navicella Vostok aveva i seguenti sistemi di bordo:

controllo e stabilizzazione del movimento, fornendo orientamento autonomo e manuale e stabilizzazione del veicolo spaziale durante l'esecuzione del programma di volo; in questo caso è stato utilizzato il dispositivo ottico “Vzor” per l'orientamento manuale, mentre per l'orientamento automatico è stato utilizzato un sensore di orientamento solare autonomo; per controllare il funzionamento dei sistemi ed impartire manualmente i comandi era presente un telecomando da astronauta;

ugelli di orientamento del gas, costituiti da due sistemi autonomi di ugelli a getto (8 pezzi ciascuno), funzionanti con azoto compresso proveniente da palloncini situati nel vano strumenti;

controllo delle apparecchiature di bordo e dell'alimentazione, che comprendeva dispositivi di commutazione logici ed elettrici e pacchi batteria (nel vano strumenti), una batteria autonoma (nel veicolo), nonché convertitori di corrente;

supporto vitale e controllo della temperatura, mantenendo un'atmosfera normale nella cabina del veicolo spaziale con una pressione di 755 - 775 mm Hg. Arte. con un contenuto di ossigeno del 21 - 25% in volume e una temperatura di 17 - 26 ° C e composto da un'unità di rigenerazione, un'unità di essiccazione a refrigerazione, assorbitori di umidità, un filtro per assorbire impurità nocive, apparecchiature di monitoraggio e controllo, nonché come sistema di raffreddamento evaporativo di riserva nella SA; il calore proveniente dall'unità di essiccazione a refrigerazione è stato rimosso dal refrigerante fornito dal vano strumenti, sul quale sono stati installati l'emettitore del radiatore e le persiane; il sistema di controllo termico assicurava le condizioni di temperatura specificate dell'attrezzatura nel vano strumenti del veicolo spaziale;

comunicazioni radio costituite da una linea radio VHF, due linee radio HF per fornire comunicazioni telefoniche bidirezionali, un trasmettitore HF del sistema di segnale per la trasmissione di dati sul benessere del cosmonauta, un set duplicato di apparecchiature radio che forniscono misurazioni della traiettoria, un televisore trasmettitore e ricevitore di trasmissione, due set di dispositivi di ricezione e decodificazione per apparecchiature di linea radio di comando, due set di apparecchiature di radiotelemetria con relative apparecchiature di commutazione; al momento dell'inserimento dei paracadute principali del cosmonauta e del veicolo spaziale, è stato fornito il funzionamento dei trasmettitori HF per la ricerca della direzione e, dopo l'atterraggio, dei trasmettitori VHF;

un dispositivo software-time che fornisce un dato ciclogramma del funzionamento delle apparecchiature di bordo;

un sistema di propulsione per la frenata durante la deorbita (peso a secco 396 kg), che comprendeva un motore a reazione liquido con una spinta di 1,6 tf, serbatoi di carburante, un sistema di alimentazione di carburante e una riserva (280 kg) di carburante bicomponente; la stabilizzazione del veicolo spaziale durante il funzionamento del motore è stata effettuata automaticamente sulla base dei segnali dei giroscopi utilizzando gli ugelli di sterzo del sistema di propulsione;

atterraggio come parte del sistema di atterraggio con paracadute del veicolo di discesa, sedile di espulsione del cosmonauta con sistemi di paracadute e unità NAZ e controllo automatico del funzionamento del sistema;

salvataggio di emergenza di un astronauta, costruito tenendo conto del fatto che in caso di incidente del veicolo di lancio durante il lancio o all'inizio del volo, il cosmonauta viene espulso dal veicolo di discesa e in caso di incidente nel Nelle restanti sezioni del volo, la navicella viene separata dal vano strumenti della navicella e dal veicolo di lancio per la successiva discesa sulla Terra.

L'intera superficie esterna della navicella era ricoperta da una protezione termica (del peso fino a 800 kg), che proteggeva la struttura in lega di alluminio dal riscaldamento durante il volo nell'atmosfera durante la fase di discesa. All'esterno della protezione termica sono stati applicati materassini di isolamento termico sottovuoto.

Il peso di lancio dell'intero lanciarazzi Vostok è stato di 287 tonnellate con una spinta dei motori del primo e secondo stadio di 408 tf sulla Terra, lanciati simultaneamente, e la lunghezza totale del veicolo di lancio con la navicella Vostok (dalla sommità del dalla carenatura della testa all'estremità degli ugelli della camera di sterzo) era di 38,4 m Informazioni più dettagliate sul veicolo di lancio Vostok sono fornite nel libro "Carrier Rockets" (M., Voenizdat, 1981).

Astronave "Voskhod"- il primo veicolo spaziale orbitale multiposto - aveva due modifiche e consisteva in due scomparti: un modulo di discesa e un compartimento strumenti con un sistema di propulsione frenante (veicolo spaziale Voskhod), e due di questi compartimenti e una camera di equilibrio (veicolo spaziale Voskhod-2) . Le principali caratteristiche tecniche della navicella Voskhod sono riportate nella tabella. 3.3.

La prima navicella spaziale Voskhod multiposto (pilota-cosmonauti V. M. Komarov, K. P. Feoktistov, B. B. Egorov) fu lanciata in orbita il 12 ottobre 1964 con un perigeo di 177,5 km, un apogeo di 408 km ed un'inclinazione di 65°; Il 13 ottobre 1964 fece un atterraggio morbido sul territorio dell'URSS.

Il 18 marzo 1965 la navicella spaziale Voskhod-2 (pilota-cosmonauti P.I. Belyaev e A.A. Leonov) fu lanciata in un'orbita con un perigeo di 173 km, un apogeo di 498 km e un'inclinazione di 65°. Utilizzando uno scompartimento gonfiabile e attrezzature speciali, il pilota-cosmonauta A. A. Leonov è stato il primo al mondo ad andare nello spazio, trascorrendo 12 minuti fuori dalla navicella spaziale.

I sistemi di bordo della navicella Voskhod presentavano le seguenti differenze rispetto ai sistemi di bordo della navicella Vostok:

il sistema di propulsione per la frenata durante la deorbita aveva un motore a reazione ridondante con polvere frenante di riserva del peso di 145 kg, installato nella parte superiore della navicella;

il sistema di orientamento è stato integrato con apparecchiature di orientamento che utilizzano sensori ionici;

il sistema di atterraggio aveva due paracadute principali e un motore di atterraggio morbido nei loro trefoli di sospensione, e nell'SA, invece di un sedile eiettabile, erano installati due (o tre) sedili ammortizzanti con culla individuale per i membri dell'equipaggio;

Nel sistema di supporto vitale è stata introdotta una speciale tuta spaziale con uno zaino autonomo, nonché una camera di equilibrio gonfiabile del peso di 250 kg, che garantisce l'uscita di una persona nello spazio aperto (veicolo spaziale Voskhod-2).

Il veicolo di lancio della navicella spaziale Voskhod era un veicolo di lancio sviluppato sulla base del veicolo di lancio Vostok, ma con uno stadio III più potente, che consentiva di aumentare la massa di lancio della navicella spaziale.

Veicolo spaziale Soyuz- veicolo spaziale orbitale multiuso di seconda generazione. La navicella spaziale Soyuz (Fig. 3.18) è composta da tre compartimenti: un compartimento orbitale (domestico) con un'unità di attracco (o un compartimento speciale), un modulo di discesa e un compartimento di assemblaggio degli strumenti. Le sue principali caratteristiche tecniche sono riportate nella tabella. 3.4. Nel 1962 iniziò lo sviluppo della navicella spaziale Soyuz e già nel 1964 iniziarono i test sperimentali dei suoi sistemi di bordo e della sua progettazione.

I test di volo dei sistemi e delle strutture di bordo iniziarono sul satellite Kosmos-133 il 28 novembre 1966.

Il primo volo di prova con equipaggio della navicella spaziale Soyuz-1 ebbe luogo il 23 aprile 1967 (pilota-cosmonauta V. M. Komarov). La navicella venne lanciata in orbita con un perigeo di 180 km, un apogeo di 228 km ed un'inclinazione di 51,6°. Dopo ulteriori test sperimentali, iniziò il funzionamento a lungo termine della navicella spaziale Soyuz in una versione con equipaggio, a partire dalla navicella spaziale Soyuz-3 durante l'assemblaggio (pilota-cosmonauta G. T. Beregovoy), lanciata il 28 ottobre 1968 sulla navicella spaziale Soyuz senza pilota. 2" . Quando attraccarono in orbita il 16 gennaio 1969, due veicoli spaziali con equipaggio Soyuz-4 (pilota-cosmonauta V.A. Shatalov) e veicoli spaziali Soyuz-5 (pilota-cosmonauti B.V. Volynov, A.S. Eliseev, E. N. Khrunov) si formarono la prima stazione sperimentale del peso di 12924 kg e due membri dell'equipaggio trasferiti attraverso lo spazio aperto da un veicolo spaziale all'altro. Successivamente, è stato effettuato un volo di gruppo con manovre e rendezvous in orbita sui veicoli spaziali Soyuz-6, Soyuz-7 e Soyuz-8. Nel giugno 1970, la navicella spaziale Soyuz-9 (pilota-cosmonauti A.G. Nikolaev e V.I. Sevastyanov) effettuò un volo della durata di 17,7 giorni. Nel 1971, la navicella spaziale Soyuz fu trasformata in una nave da trasporto (TC) per la consegna dell'equipaggio alla stazione orbitale Salyut e fu utilizzata in questa veste fino al 1981 compreso, garantendo il funzionamento a lungo termine delle stazioni Salyut e l'attuazione del programma Intercosmos.

Nel 1974, la navicella spaziale Soyuz fu modificata per un volo sperimentale nell'ambito del programma Soyuz-Apollo. Durante il volo della navicella spaziale Soyuz-16 (cosmonauti A.V. Filipchenko e N.N. Rukavishnikov), fu testata una nuova versione della navicella spaziale e dal 15 al 20 luglio 1975 fu effettuato un volo congiunto con la partecipazione della navicella spaziale sovietica Soyuz 19 " (pilota-cosmonauti A. A. Leonov e V. N. Kubasov) e la navicella spaziale americana "Apollo" (astronauti T. Stafford, D. Slayton, V. Brand). La navicella spaziale Soyuz-19 in volo (la foto è stata scattata dalla navicella Apollo) è mostrata in Fig. 3.19.

Sulla navicella spaziale Soyuz-22, lanciata il 15 settembre 1976 (i pilota-cosmonauti V.F. Bykovsky e V.V. Aksenov), è stato effettuato un programma di fotografia della superficie terrestre utilizzando la fotocamera spaziale multispettrale MKF-6, sviluppata congiuntamente dagli specialisti dell'URSS e dalla NASA DDR e prodotto nella DDR presso l'impresa nazionale Carl Zeiss Jena.

I sistemi di bordo della navicella spaziale Soyuz includono:

sistema di orientamento e controllo del movimento;

sistema di ormeggio e orientamento con motore a reazione;

sistema di propulsione con correzione di prossimità;

sistema di alimentazione;

complesso di sistemi di supporto vitale dell'equipaggio;

sistemi di comunicazione radio;

sistema di attracco;

sistema di atterraggio del veicolo di discesa;

sistema di controllo per apparecchiature e apparecchiature di bordo;

sistema di salvataggio di emergenza.

Il sistema di orientamento e controllo del movimento funziona sia in modalità automatica che manuale ed è dotato di strumenti di comando: un complesso giroscopico, sensori di orientamento, un integratore di accelerazione, sensori di velocità angolare, nonché dispositivi convertitori, dispositivi logici di commutazione e dispositivi per il controllo visivo di l'orientamento della nave.

Parte di questo sistema, situata nell'SA, prevede il controllo del suo movimento durante il tratto di discesa; i suoi organi esecutivi sono sei motori a reazione per il controllo dell'assetto, di cui quattro motori di beccheggio e imbardata con una spinta nominale di 7,5 kgf ciascuno e due motori di rollio con una spinta nominale di 15 kgf ciascuno, che funzionano con carburante monocomponente (riserva di perossido di idrogeno - 30 kg), alloggiato in due vasche e alimentato da un sistema di alimentazione a dislocamento.

Per il controllo manuale del veicolo spaziale viene utilizzata la console dell'astronauta con dispositivi di informazione e segnalazione, due dispositivi di comando e segnalazione e due manopole di controllo.

Il sistema di ormeggio e orientamento del motore a reazione è progettato per eseguire rotazioni del veicolo spaziale rispetto al suo centro di massa attorno a tre assi e fornire piccoli movimenti coordinati del centro di massa lungo ciascuno di questi assi. Il sistema comprende quattordici motori a reazione di attracco e orientamento con una spinta nominale di 10 kgf e otto motori di controllo dell'assetto con una spinta nominale di 1 - 1,5 kgf, nonché serbatoi di carburante con carburante monocomponente (riserva di perossido di idrogeno - 140 kg), condutture, un sistema di spostamento e sistemi di alimentazione e automazione del carburante. Dei quattordici motori di ormeggio e orientamento, dieci si trovano sul telaio della sezione di transizione del vano strumentazione accanto ai serbatoi del carburante (nella zona del baricentro), e i restanti quattro motori di ormeggio e orientamento, come nonché otto motori di orientamento, sono posizionati sul telaio inferiore della sezione di montaggio del vano strumentazione.

Il sistema di propulsione rendezvous-correttivo è progettato per modificare la velocità del veicolo spaziale nella direzione del suo asse longitudinale (durante le correzioni orbitali e durante la frenata per la deorbita) ed è costituito dal principale motore rendezvous-correttivo a camera singola di lanci multipli con una potenza nominale spinta di 417 kgf, un motore di riserva a due camere con una spinta nominale di 411 kgf, quattro serbatoi di carburante, un sistema di alimentazione di carburante ai motori e un sistema di propulsione automatico. Quando il motore principale è in funzione, la navicella spaziale viene stabilizzata con l'aiuto dei motori di attracco e di orientamento, mentre quando è in funzione il motore di riserva, con l'aiuto degli ugelli di sterzo alimentati dal gas di una delle unità turbopompa del sistema di propulsione. Il motore principale e quello di riserva funzionano con carburante bicomponente: un ossidante - acido nitrico e un carburante - come l'idrazina (riserva di carburante a seconda del programma di volo del veicolo spaziale - 0,5 - 0,9 tonnellate).

Il sistema di alimentazione fornisce alle apparecchiature CC corrente continua con una tensione nominale di 27 V e comprende una batteria chimica principale, una batteria di riserva, nonché convertitori di corrente statici, amperora e quadri elettrici. La capacità della batteria principale è sufficiente per effettuare un volo autonomo del veicolo spaziale PRIMA del suo attracco e successivo volo autonomo prima della discesa sulla Terra. Per aumentare il tempo di volo autonomo, sul veicolo spaziale possono essere installati pannelli solari con una superficie di -11 m2. La batteria autonoma della navicella fornisce energia ai suoi sistemi durante la fase di discesa e dopo l'atterraggio o lo splashdown.

Il complesso dei sistemi di supporto vitale comprende una serie di tute spaziali, sistemi per fornire la composizione del gas dell'atmosfera dei compartimenti abitativi, controllo della temperatura, fornitura di cibo e acqua, strutture fognarie e sanitarie, forniture igieniche e mediche. Nei compartimenti residenziali della navicella spaziale Soyuz, con l'ausilio di unità di rigenerazione, viene mantenuta una normale atmosfera di ossigeno-azoto con una pressione di circa 760 mm Hg. Arte. con un possibile aumento della percentuale di ossigeno in volume fino al 40% e una diminuzione della pressione a 520 mm Hg. Arte.

Le tute vengono utilizzate dall'equipaggio durante la depressurizzazione del veicolo spaziale, durante l'inserimento in orbita del veicolo spaziale, durante l'attracco, nonché durante la discesa e il ritorno sulla Terra. Il sistema di controllo termico garantisce lo scarico del calore in eccesso nello spazio esterno pompando il liquido refrigerante attraverso speciali radiatori-emettitori installati all'esterno del corpo principale dello strumento e del vano componenti. Inoltre, per escludere l'afflusso di calore dal Sole e il rilascio incontrollato di calore, tutti i compartimenti del veicolo spaziale sono chiusi con isolamento termico multistrato a vuoto. I sistemi di alimentazione e di approvvigionamento idrico comprendono razioni speciali e forniture d'acqua in contenitori con dispositivi di approvvigionamento idrico; Questi sistemi si trovano sia nel compartimento orbitale che nel veicolo di discesa; il sistema fognario e sanitario completo si trova solo nel compartimento orbitale.

I sistemi di comunicazione radio del veicolo spaziale sono costituiti da una linea di comando radio, sistemi di comunicazione radiotelefonica e radiotelegrafica, radiotelemetria, televisione e un sistema di rendezvous radio.

La linea radio di comando consente di trasmettere comandi a bordo della navicella con il rilascio di una ricevuta alla Terra, e fornisce anche misurazioni della traiettoria. Funziona nella gamma decimale delle onde radio attraverso un'antenna multivibratore con un diagramma di visualizzazione circolare.

Il sistema di comunicazione radiotelefonica e radiotelegrafica opera nelle bande HF e VHF, fornisce comunicazioni interne all'equipaggio, comunicazione tra l'equipaggio e la Terra e tra veicoli spaziali in orbita, e trasmette anche segnali di comunicazione telemetrica operativa attraverso antenne installate sul corpo del vano strumenti ( o pannelli solari) sotto forma di perni di varia lunghezza. Lo stesso sistema fornisce la comunicazione durante la discesa attraverso l'antenna dello slot SA, la comunicazione e il rilevamento durante la sezione del paracadute e dopo l'atterraggio utilizzando un'antenna nelle linee del paracadute e le antenne dispiegate sul veicolo di discesa (dopo l'atterraggio).

Il sistema di radiotelemetria consente la trasmissione di informazioni telemetriche sullo stato dei sistemi di bordo e delle unità dei veicoli spaziali e dati sul benessere dei membri dell'equipaggio sia in modalità di trasmissione diretta che in modalità di riproduzione da dispositivi di memorizzazione che utilizzano trasmettitori e antenne autonomi.

Il sistema televisivo è progettato per monitorare il processo di ormeggio e attracco e per condurre rapporti televisivi dagli scompartimenti abitativi del veicolo spaziale, e l'immagine televisiva nel primo caso viene inviata al dispositivo di controllo video di bordo, e nel secondo viene trasmesso alla Terra tramite un collegamento radio autonomo o tramite un collegamento radio di comando. Il sistema dispone di telecamere esterne sul compartimento orbitale e di una telecamera nella navicella spaziale.

Il sistema di rendezvous radio è progettato per il rendezvous automatico e l'attracco del veicolo spaziale e della stazione con ricerca reciproca, rilevamento e successiva misurazione della posizione angolare e della velocità angolare della linea di vista rispetto al sistema di coordinate associato al corpo del veicolo spaziale, della distanza tra il veicolo spaziale o il veicolo spaziale e la stazione, la componente radiale della velocità relativa del veicolo spaziale e l'angolo di rollio reciproco tra il veicolo spaziale in attracco e la stazione. Il sistema inizia a funzionare da una distanza di circa 20 km tra il veicolo spaziale o il veicolo spaziale e la stazione ad una velocità relativa fino a 40 - 60 m/s senza previa designazione del bersaglio della loro posizione angolare reciproca. Antenne di visualizzazione e rilevamento identiche sono installate su veicoli spaziali e stazioni “attivi” e “passivi”. Inoltre, sul veicolo spaziale o stazione “passivo” ci sono due antenne faro, un'antenna ripetitrice e un'antenna a rullo, e su quello “attivo” c'è un'antenna giroscopica della testa di guida (in un gimbal), funzionante con l'antenna ripetitrice e un'antenna di richiesta operante in modalità attracco all'antenna di osservazione e rilevamento del veicolo spaziale o della stazione “passiva”. L'attrezzatura elettronica del sistema di guida radio è installata nel compartimento orbitale della navicella Soyuz e nel compartimento di lavoro della stazione Salyut.

Il sistema di attracco della navicella spaziale Soyuz è costituito da un'unità di attracco e da dispositivi di attracco automatici che impostano le modalità operative necessarie durante l'attracco. L'unità di attracco è installata nella parte superiore del compartimento orbitale della navicella e dispone di un portello del diametro di 800 mm.

Il sistema di atterraggio del veicolo di discesa ne garantisce l'atterraggio insieme all'equipaggio e comprende i sistemi di paracadute principale e di riserva, quattro motori per atterraggio morbido a propellente solido (sul cassone SA), attivati ​​da un comando dell'altimetro, sedili ammortizzati e automazione del sistema.

Il sistema di controllo per il complesso di apparecchiature e apparecchiature di bordo è costituito da dispositivi di commutazione e logici situati in tutti i compartimenti del veicolo spaziale.

Il sistema di salvataggio di emergenza è progettato per garantire la sicurezza dell'equipaggio in caso di incidente del veicolo di lancio sul sito di lancio e sul sito di lancio del veicolo spaziale in orbita ed è costruito sul principio dell'utilizzo di entrambi i mezzi speciali (sistema di propulsione, automazione, ecc.) e sistemi di veicoli spaziali standard (vedere Capitolo 10).

Il lander, realizzato principalmente in lega di alluminio, è dotato di uno scudo termico frontale che può essere eliminato prima dell'atterraggio, nonché di protezione termica laterale e isolamento termico interno.

Il vano strumentazione e assemblaggio è in alluminio e il vano orbitale è in leghe di magnesio.

Per lanciare la navicella spaziale Soyuz nell'orbita satellitare, viene utilizzato un veicolo di lancio Soyuz a tre stadi, che ha una massa di lancio fino a 310 tonnellate, una lunghezza totale (con la navicella Soyuz) fino a 49,3 m e una dimensione massima del timoni ad aria sui blocchi missilistici laterali - 10,3 m (Fig. 3.20)

Il primo stadio (come il veicolo di lancio Vostok) ha quattro unità a razzo montate lateralmente, ciascuna lunga 19,8 m e 2,68 m di diametro, dotate di motori RD-107 a quattro camere (con due camere di sterzo aggiuntive).

La Fase II comprende un'unità missilistica centrale lunga 27,76 m (per il veicolo di lancio Vostok - 28,75 m) con un diametro massimo di 2,95 m, dotata di un motore RD-108 a quattro camere (con quattro camere di sterzo aggiuntive).

Lo stadio III è costituito da un blocco missilistico con una lunghezza di 8,1 me un diametro di 2,66 m (per il veicolo di lancio Vostok - 2,98 me 2,58 m, rispettivamente), dotato di un motore a quattro camere (con ugelli di sterzo) con un vuoto spinta di 29,5 tf (il veicolo di lancio Vostok ha una spinta a camera singola di 5,6 tf).

I motori di tutti gli stadi funzionano con cherosene e ossigeno liquido. Al momento del lancio, i motori del primo e del secondo stadio vengono accesi contemporaneamente, sviluppando una spinta di 418 tf sulla Terra.

Il motore della fase II continua a funzionare dopo che le unità razzi laterali sono state espulse. Dopo un certo tempo, la carenatura della navicella viene ripristinata. Il motore del III stadio viene acceso al termine del funzionamento del motore del II stadio prima della sua separazione, dopodiché la sezione di coda del III stadio viene lanciata in mare. La durata della fase attiva di funzionamento dei motori di tutti gli stadi del veicolo di lancio è di circa 9 minuti.

Veicolo spaziale o stazione interplanetaria automatica (AMS) “Zond”- CC per praticare la tecnica del volo sulla Luna con ritorno sulla Terra. La sonda "Zond" (Fig. 3.21) consisteva in un veicolo spaziale e un compartimento per il montaggio degli strumenti, nonché un cono di supporto del peso di 150 kg, che veniva sganciato prima del lancio sulla Luna, installato a prua.

Le principali caratteristiche tecniche dello Zond AMS sono riportate nella Tabella. 3.5.

Il lancio verso la Luna è stato effettuato da un'orbita intermedia con un perigeo di 187 km e un apogeo di 219 km.

Il primo volo della navicella spaziale Zond-5 sulla Luna fu effettuato il 15 settembre 1968. Dopo aver volato intorno alla Luna, la navicella spaziale entrò nell'atmosfera terrestre alla seconda velocità di fuga e discese lungo una traiettoria balistica nell'Oceano Indiano (Fig .3.22). Sull'AMS lanciato il 10 novembre 1968 (“Zond-6”) e l'8 agosto 1969 (“Zond-7”), un sorvolo della Luna e un ritorno sulla Terra con una discesa controllata nell'atmosfera in una determinata area del territorio dell'URSS furono testati. Durante il volo dell'AMS, lanciato il 20 ottobre 1970 (Zond-8), fu testata la possibilità di tornare sulla Terra dall'emisfero settentrionale.

Durante i voli è stato ottenuto materiale prezioso, comprese fotografie della Terra e della Luna da varie distanze, e a bordo della sonda Zond-5 c'erano creature viventi - tartarughe.

I sistemi di bordo Zond avevano le seguenti caratteristiche:

il sistema di orientamento e controllo del movimento di nuova concezione aveva una piattaforma giroscopica, sensori di orientamento solare e stellare e un computer speciale;

è stato aumentato il numero dei motori a reazione che controllano il movimento della navicella durante la sezione di discesa in modo da duplicarli lungo il canale di rollio;

il sistema di orientamento del motore a reazione con una spinta nominale di 1 - 1,5 kgf aveva un set di riserva di otto motori;

il sistema di propulsione correttiva era dotato di un motore a reazione monocamera con una spinta nominale di 410 kgf, dotato di ugelli sterzanti, con una massa di carburante di 0,4 tonnellate;

il sistema di alimentazione era dotato di pannelli solari di superficie 11 mq per la ricarica della batteria chimica tampone;

il sistema di comunicazione radio a lunga distanza era dotato di un'antenna altamente direzionale operante nella gamma di lunghezze d'onda del decimetro per garantire una comunicazione affidabile su lunghe distanze;

la protezione termica del veicolo spaziale è stata migliorata per tenere conto del suo riscaldamento quando il veicolo spaziale entra nell'atmosfera alla seconda velocità di fuga;

il sistema di atterraggio aveva un sistema di paracadute con un paracadute principale con un'area di 1000 m2, motori per atterraggio morbido e controllo automatico del sistema;

Il sistema di propulsione del sistema di salvataggio d'emergenza era più potente, tenendo conto delle caratteristiche del veicolo di lancio.

Il razzo e il sistema spaziale includevano un veicolo di lancio di tipo Proton con uno stadio booster aggiuntivo per il lancio del veicolo spaziale sulla Luna

Veicolo spaziale Soyuz T(Fig. 3.23) - un veicolo spaziale orbitale a tre posti migliorato, creato tenendo conto dell'esperienza nello sviluppo e nel funzionamento del veicolo spaziale Soyuz - è costituito da un compartimento orbitale (domestico) con un'unità di attracco, un modulo di discesa e uno strumento e vano di montaggio di nuovo design.

Le principali caratteristiche tecniche della navicella Soyuz T sono riportate nella tabella. 3.6.

Il 16 dicembre 1979, per esercitarsi nelle operazioni di rendezvous e attracco con la stazione Salyut-6 e per eseguire un volo di 100 giorni come parte del complesso orbitale, la navicella spaziale Soyuz T fu lanciata in una versione senza pilota. Il primo volo di prova con equipaggio della navicella spaziale Soyuz T-2 (i pilota-cosmonauti Yu. V. Malyshev e V. V. Aksenov) con attracco alla stazione Salyut-6 ebbe luogo il 5 giugno 1980. Il 27 novembre 1980, la navicella spaziale fu lanciata Soyuz T-3" (pilota-cosmonauti L. D. Kizim, O. G. Makarov, G. M. Strekalov). Il compito principale del volo era testare la nave da trasporto con un equipaggio completo.

Il 12 marzo 1981 fu lanciata la navicella spaziale Soyuz T-4 (pilota-cosmonauti V.V. Kovalenok e V.P. Savinykh), il cui volo segnò l'inizio del regolare funzionamento della navicella spaziale Soyuz T.

La navicella spaziale Soyuz T viene lanciata in orbita dal veicolo di lancio Soyuz.

I sistemi di bordo della navicella Soyuz T, rispetto alla navicella Soyuz, hanno le seguenti caratteristiche:

il sistema di controllo del movimento è costruito sui principi di un sistema inerziale strapdown (senza giroscopi o giropiattaforme) basato su un complesso di calcolo digitale di bordo; Tutte le modalità di orientamento, comprese quelle verso la Terra e il Sole, vengono eseguite sia automaticamente che con partecipazione! modalità equipaggio e rendezvous - basate sui calcoli delle traiettorie di movimento relative e delle manovre ottimali utilizzando le informazioni provenienti dal sistema radio di rendezvous utilizzando il computer di bordo; il sistema monitora automaticamente le operazioni dinamiche, il consumo di carburante, lo stato di una serie di strumenti e unità e può prendere decisioni per modificare la modalità operativa o passare a gruppi di apparecchiature di riserva; il sistema è controllato tramite un collegamento radio di comando da terra o dall'equipaggio utilizzando dispositivi di input e visualizzazione delle informazioni di bordo, compreso un display, che offre la possibilità di passare al controllo manuale in qualsiasi fase del volo e della discesa; il sistema di propulsione di correzione del rendezvous con un motore di propulsione con una spinta di 315 kgf in una sospensione cardanica è combinato nell'alimentazione con il sistema di ormeggio e orientamento del motore, utilizza componenti di carburante comuni in serbatoi comuni; l'uso di un tale sistema di propulsione combinato (CPS) consente di ridistribuire il carburante tra diversi motori, garantendone l'uso ottimale e la flessibilità durante l'esecuzione di un programma di volo, soprattutto in situazioni di emergenza; il sistema di propulsione combinato prevede quattordici motori di attracco e orientamento con spinta nominale fino a 14 kgf ciascuno e dodici motori con spinta nominale pari a 2,5 kgf ciascuno;

il sistema di alimentazione è dotato di batterie solari, eliminando la dipendenza (in termini di alimentazione) del tempo di volo autonomo dalla capacità delle fonti di corrente chimica;

una serie di sistemi di supporto vitale è progettata per un equipaggio fino a tre persone che utilizzano riserve di gas di ossigeno e assorbitori di anidride carbonica; le tute spaziali hanno un design migliorato;

l'impianto di termoregolazione è dotato di nuove centraline idrauliche, radiatore-emettitore e automazione;

i sistemi di comunicazione radio dispongono di un sistema televisivo con una migliore qualità di trasmissione delle immagini, di un collegamento radio con software di comando migliorato e di un sistema di radiotelemetria e, oltre a quelli consueti, vengono utilizzate antenne del tipo “array di antenne”;

il complesso sistema di controllo di bordo di nuova concezione ha aumentato l'affidabilità e il telecomando dell'astronauta è stato migliorato;

il sistema di atterraggio SA è dotato di nuovi sistemi di paracadute e automazione, motori per atterraggio morbido ad energia maggiorata e altimetro per il loro lancio;

Il sistema di salvataggio d'emergenza è dotato di nuovi motori a propellente solido e presenta caratteristiche migliorate, in particolare per l'allontanamento del veicolo dalla zona di pericolo.

Primo volo della Soyuz MS: mezzo secolo di evoluzione

Il 7 luglio, il veicolo di lancio Soyuz-FG con una nave da trasporto Soyuz MS modificata è stato lanciato da Baikonur. E il 28 novembre 1966, il prototipo del primissimo satellite Soyuz, il satellite Cosmos-133, decollò dallo stesso complesso di lancio. Sia il mezzo secolo che il varo della modifica più avanzata sono un'ottima occasione per ricordare la storia della nave e comprenderne la struttura

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⇡ Nascita dell’“Unione”

I primi satelliti con equipaggio della serie Vostok (indice 3KA) sono stati creati per risolvere una gamma ristretta di compiti: in primo luogo, per superare gli americani e, in secondo luogo, per determinare le possibilità di vivere e lavorare nello spazio, per studiare la fisiologia umana reazioni alla fuga dei fattori orbitali. La nave ha affrontato brillantemente i suoi compiti. Con il suo aiuto, è stata effettuata la prima svolta umana nello spazio ("Vostok"), ha avuto luogo la prima missione orbitale quotidiana al mondo ("Vostok-2"), nonché i primi voli di gruppo di veicoli con equipaggio ("Vostok-3 " - "Vostok-4" e "Vostok-5" - "Vostok-6"). Anche la prima donna andò nello spazio su questa nave (Vostok-6).

Lo sviluppo di questa direzione furono dispositivi con gli indici 3KV e 3KD, con l'aiuto dei quali furono effettuati il ​​primo volo orbitale di un equipaggio di tre cosmonauti (Voskhod) e la prima passeggiata spaziale con equipaggio (Voskhod-2).

Tuttavia, anche prima che tutti questi record fossero stabiliti, era chiaro ai manager, ai progettisti e ai progettisti del Royal Experimental Design Bureau (OKB-1) che non la Vostok, ma un'altra nave, più avanzata e più sicura, sarebbe stata più adatta per risolvere problemi promettenti Ha capacità avanzate, maggiore durata del sistema, è conveniente per il lavoro e confortevole per l'equipaggio, fornendo modalità di discesa più dolci e maggiore precisione di atterraggio. Per aumentare il "ritorno" scientifico e applicato, è stato necessario aumentare le dimensioni dell'equipaggio, introducendovi specialisti ristretti: medici, ingegneri, scienziati. Inoltre, già a cavallo tra gli anni '50 e '60, era ovvio ai creatori della tecnologia spaziale che per un'ulteriore esplorazione dello spazio era necessario padroneggiare le tecnologie di rendezvous e attracco in orbita per l'assemblaggio di stazioni e complessi interplanetari.

Nell'estate del 1959, OKB-1 iniziò la ricerca per il progetto di un promettente veicolo spaziale con equipaggio. Dopo aver discusso gli scopi e gli obiettivi del nuovo prodotto, si è deciso di sviluppare un dispositivo abbastanza universale adatto sia ai voli vicini alla Terra che alle missioni di sorvolo lunare. Nel 1962, come parte di questi studi, fu avviato un progetto che ricevette l'ingombrante nome "Complesso per l'assemblaggio di veicoli spaziali in orbita del satellite terrestre" e il codice breve "Soyuz". Il compito principale del progetto, durante il quale avrebbe dovuto padroneggiare l'assemblaggio orbitale, era il sorvolo della Luna. L'elemento con equipaggio del complesso, che aveva l'indice 7K-9K-11K, ricevette il nome "nave" e il nome proprio "Soyuz".

La sua differenza fondamentale rispetto ai suoi predecessori era la possibilità di agganciarsi ad altri dispositivi del complesso 7K-9K-11K, di volare su lunghe distanze (fino all'orbita della Luna), di entrare nell'atmosfera terrestre alla seconda velocità di fuga e di atterrare in un data area del territorio dell'Unione Sovietica. Una caratteristica distintiva della Soyuz era la sua disposizione. Consisteva di tre compartimenti: il compartimento domestico (BO), il compartimento strumentazione (PAO) e il veicolo di discesa (DA). Questa soluzione ha permesso di fornire un volume abitabile accettabile per un equipaggio di due o tre persone senza un aumento significativo della massa della struttura della nave. Il fatto è che i veicoli di discesa Vostokov e Voskhod, ricoperti da uno strato di protezione termica, contenevano i sistemi necessari non solo per la discesa, ma anche per l'intero volo orbitale. Spostandoli in altri compartimenti privi di protezione termica pesante, i progettisti hanno potuto ridurre significativamente il volume e il peso totali del veicolo di discesa, e quindi alleggerire notevolmente l'intera nave.

Va detto che in termini di principi di divisione in compartimenti, la Soyuz non era molto diversa dai suoi concorrenti d'oltremare: le navicelle Gemini e Apollo. Tuttavia, gli americani, che hanno un grande vantaggio nel campo della microelettronica ad alte risorse, sono riusciti a creare dispositivi relativamente compatti senza dividere lo spazio abitativo in compartimenti indipendenti.

A causa del flusso simmetrico attorno a loro al ritorno dallo spazio, i veicoli di discesa sferica del Vostokov e del Voskhodov potevano eseguire solo una discesa balistica incontrollata con sovraccarichi abbastanza grandi e bassa precisione. L'esperienza dei primi voli ha dimostrato che queste navi, durante l'atterraggio, potevano deviare da un determinato punto di centinaia di chilometri, il che ha complicato in modo significativo il lavoro degli specialisti nella ricerca e nell'evacuazione degli astronauti, aumentando drasticamente il contingente di forze e mezzi coinvolti nell'atterraggio. risolvendo questo problema, costringendoli spesso a disperdersi su un vasto territorio. Ad esempio, la Voskhod-2 è atterrata con una deviazione significativa dal punto calcolato in un luogo così difficile da raggiungere che i motori di ricerca sono riusciti a evacuare l’equipaggio della nave solo il terzo (!) giorno.

Il veicolo di discesa Soyuz assunse una forma a "faro" conica segmentale e, scegliendo un determinato allineamento, volò nell'atmosfera con un angolo di attacco bilanciato. Il flusso asimmetrico generava portanza e conferiva al veicolo “qualità aerodinamica”. Questo termine definisce il rapporto tra portanza e resistenza nel sistema di coordinate del flusso ad un dato angolo di attacco. Per la Soyuz non ha superato 0,3, ma questo è bastato per aumentare di un ordine di grandezza la precisione di atterraggio (da 300-400 km a 5-10 km) e dimezzare i sovraccarichi (da 8-10 a 3-5 unità) durante la discesa, rendendo l'atterraggio molto più confortevole.

"Il complesso per l'assemblaggio di veicoli spaziali nell'orbita del satellite terrestre" non è stato implementato nella sua forma originale, ma è diventato il fondatore di numerosi progetti. Il primo era 7K-L1 (noto con il nome aperto "Zond"). Nel 1967-1970, nell'ambito di questo programma, furono fatti 14 tentativi di lanciare analoghi senza equipaggio di questo veicolo spaziale con equipaggio, 13 dei quali erano destinati a volare attorno alla Luna. Purtroppo, per vari motivi, solo tre possono essere considerati riusciti. Non si è trattato di missioni con equipaggio: dopo che gli americani hanno volato intorno alla Luna e sono atterrati sulla superficie lunare, l'interesse della leadership del paese per il progetto è svanito e il 7K-L1 è stato chiuso.

L'orbiter lunare 7K-LOK faceva parte del complesso lunare con equipaggio N-1 - L-3. Tra il 1969 e il 1972, il razzo super pesante sovietico N-1 fu lanciato quattro volte, e ogni volta con esito di emergenza. L'unico 7K-LOK "quasi standard" morì in un incidente il 23 novembre 1972 durante l'ultimo lancio della portaerei. Nel 1974 il progetto della spedizione sovietica sulla Luna fu interrotto e nel 1976 fu definitivamente cancellato.

Per vari motivi, sia il ramo "lunare" che quello "orbitale" del progetto 7K-9K-11K non hanno messo radici, ma ha avuto luogo la famiglia di veicoli spaziali con equipaggio per condurre operazioni di "addestramento" per l'incontro e l'attracco nell'orbita terrestre bassa ed è stato sviluppato. Si è ramificato dal tema Soyuz nel 1964, quando si è deciso di testare l'assemblaggio non sui voli lunari, ma su quelli vicini alla Terra. È così che è apparso 7K-OK, ereditando il nome "Soyuz". I compiti principali e ausiliari del programma iniziale (discesa controllata nell'atmosfera, attracco in orbita terrestre bassa in versioni senza e con equipaggio, trasferimento di cosmonauti da nave a nave attraverso lo spazio, i primi voli autonomi da record per una durata) furono risolti in 16 lanci Soyuz (otto dei quali furono effettuati in versione con equipaggio, sotto il nome “generico”) fino all’estate del 1970.

⇡ Ottimizzazione del compito

All'inizio degli anni '70, il Central Design Bureau of Experimental Mechanical Engineering (TsKBEM, come divenne noto OKB-1 nel 1966) era basato sui sistemi della navicella spaziale 7K-OK e sullo scafo della stazione orbitale con equipaggio OPS "Almaz ", progettato presso OKB-52 V.N. Chelomeya, ha sviluppato la stazione orbitale a lungo termine DOS-7K (Salyut). L'inizio dell'operazione di questo sistema ha reso privi di significato i voli autonomi delle navi. Le stazioni spaziali hanno fornito una quantità molto maggiore di risultati preziosi grazie al lavoro più lungo degli astronauti in orbita e alla disponibilità di spazio per l'installazione di varie apparecchiature di ricerca complesse. Di conseguenza, la nave che consegna l'equipaggio alla stazione e lo riporta sulla Terra si è trasformata da nave multiuso in nave da trasporto monouso. Questo compito è stato assegnato ai veicoli con equipaggio della serie 7K-T, creati sulla base della Soyuz.

Due disastri di navi basate su 7K-OK, avvenuti in un periodo di tempo relativamente breve (Soyuz-1 il 24 aprile 1967 e Soyuz-11 il 30 giugno 1971), costrinsero gli sviluppatori a riconsiderare il concetto di sicurezza dei dispositivi di questa serie e modernizzare una serie di sistemi di base, che hanno influito negativamente sulle capacità delle navi (il periodo di volo autonomo è drasticamente diminuito, l'equipaggio è stato ridotto da tre a due cosmonauti, che ora volavano su tratti critici della traiettoria vestiti con abiti di salvataggio di emergenza abiti).

L'operazione delle navi da trasporto del tipo 7K-T durante la consegna dei cosmonauti alle stazioni orbitali di prima e seconda generazione è continuata, ma ha rivelato una serie di importanti carenze dovute all'imperfezione dei sistemi di servizio Soyuz. In particolare, il controllo del movimento orbitale della nave era troppo “legato” all’infrastruttura di terra per il tracciamento, il controllo e l’emissione dei comandi, e gli algoritmi utilizzati non erano assicurati contro gli errori. Poiché l'URSS non ha avuto l'opportunità di posizionare punti di comunicazione terrestre lungo l'intera superficie del globo lungo il percorso, il volo dei veicoli spaziali e delle stazioni orbitali ha trascorso una parte significativa del tempo al di fuori della zona di visibilità radio. Spesso l'equipaggio non riusciva a respingere le situazioni di emergenza che si verificavano nella parte "morta" dell'orbita e le interfacce "uomo-macchina" erano così imperfette da non consentire il pieno utilizzo delle capacità dell'astronauta. La fornitura di carburante per le manovre si è rivelata insufficiente, impedendo spesso ripetuti tentativi di attracco, ad esempio, in caso di difficoltà durante l'incontro con la stazione. In molti casi, ciò ha portato all’interruzione dell’intero programma di volo.

Per spiegare come gli sviluppatori siano riusciti a risolvere questo e una serie di altri problemi, dovremmo fare un passo indietro nel tempo. Ispirato dai successi del capo OKB-1 nel campo dei voli con equipaggio, il ramo Kuibyshev dell'impresa - ora Progress Rocket and Space Center (RCC) - sotto la guida di D.I. Kozlov nel 1963 iniziò i lavori di progettazione sulla ricerca militare nave 7K-VI, che, tra le altre cose, era destinata a missioni di ricognizione. Non discuteremo del problema stesso della presenza di una persona su un satellite di fotoricognizione, che ora sembra quantomeno strano; diremo solo che a Kuibyshev, sulla base delle soluzioni tecniche della Soyuz, l'apparizione di un veicolo con equipaggio si formò, significativamente diverso dal suo progenitore, ma focalizzato sul lancio utilizzando un veicolo di lancio della stessa famiglia che lanciò navi dei tipi 7K-OK e 7K-T.

Il progetto, che comprendeva diversi highlight, non vide mai spazio e venne chiuso nel 1968. Il motivo principale è solitamente considerato il desiderio della direzione di TsKBEM di monopolizzare l'argomento dei voli con equipaggio nell'ufficio di progettazione principale. Proponeva, invece di un veicolo spaziale 7K-VI, di progettare una stazione di ricerca orbitale (OIS) Soyuz-VI da due componenti: un blocco orbitale (OB-VI), il cui sviluppo è stato affidato alla filiale di Kuibyshev, e un veicolo spaziale da trasporto con equipaggio (7K-S), progettato autonomamente a Podlipki.

Sono state utilizzate molte soluzioni e sviluppi realizzati sia nella filiale che nell'ufficio di progettazione principale, ma il cliente, il Ministero della Difesa dell'URSS, ha riconosciuto il già citato complesso basato sull'Almaz OPS come un mezzo di ricognizione più promettente.

Nonostante la chiusura del progetto Soyuz-VI e il trasferimento di importanti forze TsKBEM al programma per la creazione della Salyut DOS, i lavori sulla navicella spaziale 7K-S sono continuati: i militari erano pronti a utilizzarla per voli sperimentali autonomi con un equipaggio di due persone le persone, e gli sviluppatori hanno visto nel progetto la possibilità di creare modifiche della nave per vari scopi basati su 7K-S.

È interessante notare che la progettazione è stata eseguita da un team di specialisti non associati alla creazione di 7K-OK e 7K-T. Inizialmente, gli sviluppatori hanno cercato, pur mantenendo il layout generale, di migliorare caratteristiche della nave come l'autonomia e la capacità di manovra su un ampio raggio, modificando la struttura di potenza e la posizione dei singoli sistemi modificati. Tuttavia, man mano che il progetto procedeva, divenne chiaro che un miglioramento radicale della funzionalità era possibile solo apportando modifiche fondamentali.

In definitiva, il progetto presentava differenze fondamentali rispetto al modello base. L'80% dei sistemi di bordo del 7K-S sono stati sviluppati di nuovo o notevolmente modernizzati; l'attrezzatura utilizzava una base di elementi moderna. In particolare, il nuovo sistema di controllo del movimento Chaika-3 è stato costruito sulla base di un complesso di calcolo digitale di bordo basato sul computer Argon-16 e su un sistema di navigazione inerziale strapdown. La differenza fondamentale del sistema è stata la transizione dal controllo diretto del movimento basato sui dati di misurazione al controllo basato su un modello regolabile del movimento della nave, implementato nel computer di bordo. I sensori del sistema di navigazione hanno misurato velocità angolari e accelerazioni lineari in un relativo sistema di coordinate, che a loro volta sono state simulate in un computer. "Chaika-3" ha calcolato i parametri di movimento e ha controllato automaticamente la nave in modalità ottimali con il minor consumo di carburante, ha effettuato l'autocontrollo e, se necessario, è passato a programmi e mezzi di backup, fornendo all'equipaggio informazioni sul display.

La console dei cosmonauti installata nel modulo di discesa era fondamentalmente nuova: i principali mezzi di visualizzazione delle informazioni erano console di comando e segnalazione a matrice e un indicatore elettronico combinato basato su un cinescopio. I dispositivi per lo scambio di informazioni con il computer di bordo erano fondamentalmente nuovi. E anche se il primo display elettronico domestico aveva (come scherzavano alcuni esperti) una "interfaccia di intelligenza del pollo", questo era già un passo significativo verso il taglio del "cordone ombelicale" di informazioni che collegava la nave alla Terra.

È stato sviluppato un nuovo sistema di propulsione con un unico sistema di alimentazione per il motore principale e micromotori di attracco e orientamento. È diventato più affidabile e poteva contenere una fornitura di carburante maggiore rispetto a prima. I pannelli solari rimossi dopo la Soyuz 11 per renderla più leggera sono stati restituiti alla nave, e il sistema di salvataggio di emergenza, i paracadute e i motori di atterraggio morbido sono stati migliorati. Allo stesso tempo, la nave rimase esteriormente molto simile al prototipo 7K-T.

Nel 1974, quando il Ministero della Difesa dell'URSS decise di abbandonare le missioni di ricerca militare autonome, il progetto fu riorientato sui voli di trasporto verso le stazioni orbitali e l'equipaggio fu aumentato a tre persone, vestite con tute di salvataggio di emergenza aggiornate.

⇡ Un'altra nave e il suo sviluppo

La nave ha ricevuto la designazione 7K-ST. A causa della combinazione di numerosi cambiamenti, si pensò addirittura di dargli un nuovo nome: "Vityaz", ma alla fine fu designato come "Soyuz T". Il primo volo senza equipaggio del nuovo dispositivo (ancora nella versione 7K-S) venne effettuato il 6 agosto 1974, e il primo Soyuz T-2 (7K-ST) con equipaggio venne lanciato solo il 5 giugno 1980. Un percorso così lungo verso missioni regolari è stato determinato non solo dalla complessità delle nuove soluzioni, ma anche da una certa opposizione da parte del "vecchio" team di sviluppo, che parallelamente ha continuato a perfezionare e utilizzare il 7K-T - tra aprile 1971 e maggio 1981 , la "vecchia" nave ha volato 31 volte con la denominazione "Soyuz" e 9 volte come satellite "Cosmos". Per fare un confronto: dall'aprile 1978 al marzo 1986, 7K-S e 7K-ST hanno effettuato 3 voli senza pilota e 15 con equipaggio.

Tuttavia, dopo aver conquistato un posto al sole, la Soyuz T alla fine divenne il "cavallo di battaglia" dell'astronautica domestica con equipaggio: fu sulla base del progetto del modello successivo (7K-STM), destinato ai voli di trasporto ad alta latitudine iniziarono le stazioni orbitali. Si presumeva che i DOS di terza generazione operassero in un'orbita con un'inclinazione di 65° in modo che la loro traiettoria di volo coprisse gran parte del territorio del paese: quando lanciati in un'orbita con un'inclinazione di 51°, tutto ciò che rimane a nord della il percorso è inaccessibile agli strumenti progettati per l'osservazione dalle orbite.

Poiché il veicolo di lancio Soyuz-U mancava di circa 350 kg di massa di carico utile durante il lancio dei veicoli verso stazioni ad alta latitudine, non poteva lanciare la nave nell'orbita desiderata come standard. Era necessario compensare la perdita di capacità di carico, nonché creare una modifica della nave che avrebbe aumentato l'autonomia e capacità di manovra ancora maggiori.

Il problema con il razzo è stato risolto trasferendo i motori del secondo stadio del vettore (ha ricevuto la designazione "Soyuz-U2") al nuovo carburante idrocarburico sintetico ad alta energia "sintin" ("ciclina").

La versione “ciclina” del veicolo di lancio Soyuz-U2 ha volato dal dicembre 1982 al luglio 1993. Foto di Roscosmos

E la nave è stata ricostruita, dotata di un sistema di propulsione migliorato di maggiore affidabilità con una maggiore fornitura di carburante, nonché di nuovi sistemi - in particolare, il vecchio sistema di rendezvous (Igla) è stato sostituito con uno nuovo (Kurs), che consente l'attracco senza riorientare la stazione. Ora tutte le modalità di puntamento, comprese quelle verso la Terra e il Sole, potevano essere eseguite automaticamente o con la partecipazione dell'equipaggio, e il rendezvous veniva effettuato sulla base dei calcoli della traiettoria di movimento relativa e delle manovre ottimali - venivano eseguite utilizzando un computer di bordo che utilizza le informazioni del sistema Kurs. . Per la duplicazione, è stata introdotta una modalità di controllo del teleoperatore (TORU), che consentiva, in caso di guasto del Kurs, a un astronauta della stazione di prendere il controllo e attraccare manualmente la nave.

La nave potrebbe essere controllata tramite un collegamento radio di comando o dall'equipaggio utilizzando nuovi dispositivi di input e visualizzazione delle informazioni di bordo. Il sistema di comunicazione aggiornato ha permesso, durante un volo autonomo, di contattare la Terra attraverso la stazione verso la quale stava volando la nave, ampliando significativamente la zona di visibilità radio. Il sistema di propulsione del sistema di salvataggio di emergenza e i paracadute sono stati nuovamente rifatti (per i baldacchini è stato utilizzato nylon leggero e per le linee è stato utilizzato un analogo domestico di Kevlar).

Il progetto preliminare per la nave del modello successivo, la 7K-STM, fu pubblicato nell'aprile 1981 e i test di volo iniziarono con il lancio senza pilota della Soyuz TM il 21 maggio 1986. Purtroppo, esisteva solo una stazione di terza generazione, la Mir, che volava nella "vecchia" orbita con un'inclinazione di 51°. Ma i voli con equipaggio della navicella spaziale, iniziati nel febbraio 1987, hanno assicurato non solo il successo del funzionamento di questo complesso, ma anche la fase iniziale di funzionamento della ISS.

Durante la progettazione del complesso orbitale di cui sopra per ridurre significativamente la durata delle orbite "morte", si è tentato di creare un sistema di comunicazione satellitare, monitoraggio e controllo basato su satelliti relè geostazionari Altair, punti di relè terrestri e corrispondenti apparecchiature radio di bordo. Un tale sistema fu utilizzato con successo nel controllo di volo durante il funzionamento della stazione Mir, ma a quel tempo non era ancora possibile equipaggiare le navi di tipo Soyuz con apparecchiature simili.

Dal 1996, a causa dei costi elevati e della mancanza di depositi di materie prime sul territorio russo, l’uso del “syntin” dovette essere abbandonato: a partire dalla Soyuz TM-24, tutti i veicoli spaziali con equipaggio tornarono sulla portaerei Soyuz-U. Si ripropose il problema dell'energia insufficiente, che avrebbe dovuto essere risolto alleggerendo la nave e modernizzando il razzo.

Dal maggio 1986 all'aprile 2002 sono stati lanciati 33 veicoli con equipaggio e 1 senza equipaggio della serie 7K-STM, tutti con la denominazione Soyuz TM.

La successiva modifica della nave è stata creata per l'uso in missioni internazionali. La sua progettazione coincise con lo sviluppo della ISS, o più precisamente con la mutua integrazione del progetto americano Freedom e del russo Mir-2. Poiché la costruzione avrebbe dovuto essere effettuata da navette americane, che non potevano rimanere in orbita per lungo tempo, nell'ambito della stazione doveva essere costantemente in servizio un apparato di salvataggio, in grado di riportare in sicurezza l'equipaggio sulla Terra in caso di un'emergenza.

Gli Stati Uniti stavano lavorando ad un “taxi spaziale” CRV (Crew Return Vehicle) basato su un dispositivo con carrozzeria portante X-38, e la Rocket and Space Corporation (RSC) Energia (come l’impresa divenne poi nota come la successore legale della “Korolevskij” OKB-1) propose una nave tipo capsula basata su un lander Soyuz notevolmente ingrandito. Entrambi i veicoli dovevano essere consegnati alla ISS nel vano di carico della navetta, che, inoltre, era considerata il mezzo principale per trasportare gli equipaggi dalla Terra alla stazione e ritorno.

Il 20 novembre 1998, il primo elemento della ISS fu lanciato nello spazio: il blocco di carico funzionale Zarya, creato in Russia con denaro americano. La costruzione è iniziata. In questa fase, le parti hanno consegnato gli equipaggi su base paritaria, tramite navette e Soyuz-TM. Le gravi difficoltà tecniche che ostacolarono il progetto CRV e i notevoli superamenti del budget costrinsero a fermare lo sviluppo della nave di salvataggio americana. Non è stata creata nemmeno una speciale nave di salvataggio russa, ma il lavoro in questa direzione ha ricevuto una continuazione inaspettata (o naturale?).

Il 1° febbraio 2003 la navetta spaziale Columbia morì mentre tornava dall'orbita. Non c'era una reale minaccia di chiusura del progetto ISS, ma la situazione si è rivelata critica. Le parti hanno affrontato la situazione riducendo l'equipaggio del complesso da tre a due persone e accettando la proposta russa di servizio permanente presso la stazione della Soyuz TM russa. Poi è arrivata la navicella spaziale da trasporto con equipaggio modificata Soyuz TMA, creata sulla base di 7K-STM nel quadro di un accordo interstatale precedentemente raggiunto tra Russia e Stati Uniti come parte integrante del complesso della stazione orbitale. Il suo scopo principale era garantire il salvataggio dell'equipaggio principale della stazione e la consegna delle spedizioni in visita.

Sulla base dei risultati dei voli precedentemente effettuati da equipaggi internazionali sulla Soyuz TM, la progettazione della nuova navicella ha tenuto conto di specifici requisiti antropometrici (da cui la lettera "A" nella designazione del modello): tra gli astronauti americani ci sono persone che sono abbastanza diverso dai cosmonauti russi in altezza e peso, sia in alto che in basso (vedi tabella). Va detto che questa differenza ha influito non solo sulla comodità di posizionamento nel veicolo di discesa, ma anche sull'allineamento, importante per un atterraggio sicuro al ritorno dall'orbita e ha richiesto la modifica del sistema di controllo della discesa.

Parametri antropometrici dei membri dell'equipaggio delle navicelle Soyuz TM e Soyuz TMA

Opzioni	"SojuzTM"	"Sojuz TMA"
1. Altezza, cm
. massimo in posizione eretta	182	190
. minimo in posizione eretta	164	150
. massimo in posizione seduta	94	99
2. Circonferenza torace, cm
. massimo	112	non limitato a
. minimo	96	non limitato a
3. Peso corporeo, kg
. massimo	85	95
. minimo	56	50
4. Lunghezza massima del piede, cm	-	29,5

Nel veicolo di discesa Soyuz TMA sono stati installati tre sedili allungati di nuova concezione con nuovi ammortizzatori a quattro modalità, regolati in base al peso dell'astronauta. Sono state riorganizzate le attrezzature nelle zone adiacenti alle sedie. All'interno del corpo del veicolo di discesa, nella zona delle pedane dei sedili destro e sinistro, sono state realizzate delle punzonature con una profondità di circa 30 mm, che hanno permesso di ospitare astronauti alti su sedili allungati. La resistenza dello scafo e la posa di condutture e cavi sono cambiate e l'area di passaggio attraverso il portello d'ingresso è stata ampliata. Sono stati installati un nuovo pannello di controllo, ridotto in altezza, una nuova unità di refrigerazione ed essiccazione, un'unità di memorizzazione delle informazioni e altri sistemi nuovi o modificati. Se possibile, l'abitacolo veniva ripulito dagli elementi sporgenti, spostandoli in luoghi più comodi.

Controlli e sistemi di visualizzazione installati nel modulo di discesa Soyuz TMA: 1 - il comandante e l'ingegnere di volo-1 hanno pannelli di controllo integrati (InPU) davanti a loro; 2 — tastierino numerico per l'inserimento dei codici (per la navigazione sul display InPU); 3 — unità di controllo marcatore (per la navigazione sul display InPU); 4 — blocco di indicazione elettroluminescente dello stato attuale dei sistemi; 5 - valvole rotanti manuali RPV-1 e RPV-2, responsabili del riempimento delle linee di respirazione con ossigeno; 6 — valvola elettropneumatica per l'erogazione di ossigeno durante l'atterraggio; 7 — il comandante della navicella monitora l'attracco attraverso il periscopio “Special Cosmonaut Viewer (SSC)”; 8 - utilizzando lo stick di controllo del movimento (RPC), alla nave viene data un'accelerazione lineare (positiva o negativa); 9 — utilizzando la manopola di controllo dell'orientamento (OCR), la nave viene impostata per ruotare; 10 - ventilatore dell'unità di essiccazione a refrigerazione (HDA), che rimuove il calore e l'umidità in eccesso dalla nave; 11 - interruttori a levetta per l'attivazione della ventilazione delle tute spaziali durante l'atterraggio; 12 - voltmetro; 13 - blocco fusibili; 14 — pulsante per avviare la conservazione della nave dopo l'attracco alla stazione orbitale

Ancora una volta, il complesso degli aiuti all'atterraggio è stato migliorato: è diventato più affidabile e ha permesso di ridurre i sovraccarichi che si verificano dopo la discesa sul sistema di paracadute di riserva.

Il problema del salvataggio dell'equipaggio della ISS, composto da sei persone, è stato infine risolto dalla presenza simultanea di due veicoli spaziali Soyuz sulla stazione, che dal 2011, dopo il pensionamento delle navette, sono diventati l'unico veicolo spaziale con equipaggio al mondo.

Per confermare l'affidabilità, è stata effettuata una quantità significativa (per gli standard odierni) di test sperimentali e di prototipazione con prove di adattamento degli equipaggi, inclusi gli astronauti della NASA. A differenza delle navi delle serie precedenti, non furono effettuati lanci senza pilota: il primo lancio della Soyuz TMA-1 ebbe luogo il 30 ottobre 2002, immediatamente con un equipaggio. In totale, fino a novembre 2011, sono state varate 22 navi di questa serie.