Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Союз-MS (русский: Союз МС , ГРАУ : 11F732A48 ) является последней редакцией космического корабля Союза . Это эволюция космического корабля "Союз ТМА-М" , модернизация которого в основном сосредоточена на подсистемах связи и навигации. Он используется Роскосмосом для пилотируемых космических полетов . "Союз-МС" имеет минимальные внешние изменения по сравнению с " Союз ТМА-М" , в основном ограниченные антеннами и датчиками, а также размещением двигателя. [2]

Первым был запущен « Союз МС-01» 7 июля 2016 года с борта ракеты-носителя « Союз-ФГ » в сторону Международной космической станции (МКС). [3] Поездка включала двухдневный этап проверки конструкции перед стыковкой с МКС 9 июля 2016 г. [4]

Дизайн [ править ]

План космического корабля "Союз-МС" и его ракеты-носителя "Союз-ФГ" в разобранном виде.

Космический корабль Союз состоит из трех частей (спереди назад):

Первые две части представляют собой жилую площадь. За счет максимально возможного перемещения в орбитальный модуль, который не нужно экранировать или замедлять во время входа в атмосферу, трехсекционный корабль «Союз» больше и легче, чем двухсекционный командный модуль космического корабля « Аполлон » . Командный модуль Apollo имел жилую площадь шесть кубометров и массу 5000 кг; Трехсекционный «Союз» предоставил тому же экипажу девять кубометров жилого пространства, воздушный шлюз и служебный модуль, рассчитанный только на массу капсулы «Аполлон». Это не принимает во внимание орбитальный модуль, который может быть использован вместо LM в Apollo.

"Союз" может перевозить до трех космонавтов и обеспечивать их жизнедеятельность около 30 человеко-дней. Система жизнеобеспечения обеспечивает атмосферу азота / кислорода при парциальных давлениях на уровне моря. Атмосфера регенерируется с помощью баллонов с KO 2 , которые поглощают большую часть CO 2 и воды, производимых экипажем, и регенерируют кислород, и баллонов с LiOH, которые поглощают оставшийся CO 2 .

Во время старта аппарат защищен носовым обтекателем, который сбрасывается после прохождения через атмосферу. Имеет автоматическую систему стыковки. Корабль может управляться автоматически или пилотом независимо от наземного управления.

Орбитальный модуль (BO) [ править ]

Орбитальный модуль космического корабля "Союз"

Передняя часть космического аппарата является орбитальный модуль ( (на русском языке ) : Бытовой отсек (БО), Bitovoy otsek (BO) ) , также известный как раздел Habitation. В нем размещается все оборудование, которое не понадобится для повторного входа, такое как эксперименты, камеры или груз. Обычно он используется и как обеденная зона, и как уборная. На дальнем конце он также содержит стыковочный порт. Этот модуль также содержит туалет, стыковочную авионику и средства связи. На последних модификациях «Союза» было введено небольшое окошко, обеспечивающее экипажу обзор вперед.

Люк между ним и спускаемым модулем может быть закрыт, чтобы изолировать его, чтобы при необходимости действовать как воздушный шлюз, когда космонавты выходят через его боковой порт (внизу этого изображения, рядом с спускаемым модулем). На стартовой площадке космонавты попадают в космический корабль через этот порт.

Это разделение также позволяет адаптировать орбитальный модуль к задаче с меньшим риском для жизненно важного спускаемого модуля. Принцип ориентации в условиях невесомости отличается от такового для спускаемого аппарата, поскольку космонавты стоят или сидят головой к стыковочному узлу.

Модуль повторного входа (SA) [ править ]

Спускаемый модуль космического корабля "Союз"

Модуль спускаемого ( (на русском языке ) : спускаемый аппарат (СА), Spuskaemiy аппарат (SA) ) используется для запуска и путешествие обратно на Землю. Он покрыт термостойким покрытием для защиты во время повторного входа . Сначала он замедляется атмосферой, затем тормозным парашютом, а затем основным парашютом, который замедляет аппарат при посадке. На высоте одного метра над землей твердотопливные тормозные двигатели, установленные за теплозащитным экраном , срабатывают, обеспечивая мягкую посадку. Одно из требований к конструкции возвращаемого модуля заключалось в том, чтобы он имел максимально возможную объемную эффективность (внутренний объем, деленный на площадь корпуса). Лучшая форма для этого - сфера, но такая форма не может обеспечить подъемной силы, что приводит к чистобаллистический вход . Баллистический вход в атмосферу затруднен для пассажиров из-за сильного замедления и не может быть направлен дальше их первоначального выстрела с орбиты. Поэтому было решено перейти на форму «фары», которую использует «Союз» - полусферическая передняя часть, соединенная малоугловой конической секцией (семь градусов) с классическим теплозащитным экраном сферической секции. Эта форма позволяет создать небольшую подъемную силу из-за неравномерного распределения веса. Это прозвище было придумано в то время, когда почти каждая автомобильная фара представляла собой круглый параболоид.

Сервисный модуль (PAO) [ править ]

Аппаратно-силовой модуль космического корабля "Союз"

В задней части автомобиля расположен сервисный модуль ( на русском языке) : приборно-агрегатный отсек (ПАО), Приборно-агрегатный отсек (ПАО) ). Имеет приборный отсек ( по-русски : приборный отсек (ПО), Приборный отсек (ПО) ), герметичный контейнер в виде выпуклой банки, в котором находятся системы температурного контроля, электроснабжения, дальней радиосвязи , радиосвязи. телеметрия , приборы для ориентации и управления. Двигательный отсек ( (на русском) : агрегатный отсеке (АО), Agregatniy Otsek (АО) ), не-напорной часть сервисного модуля, содержит основной двигатель и запасной: жидкотопливныйдвигательные установки для маневрирования на орбите и начала спуска на Землю. Корабль также имеет систему двигателей малой тяги для ориентации, прикрепленной к промежуточной камере ( (на русском) : переходный отсек (ПхО), Perekhodnoi Otsek (PkhO) ). Снаружи служебного модуля находятся датчики системы ориентации и солнечной батареи, которая ориентируется на солнце путем вращения корабля.

Процедура повторного въезда [ править ]

Поскольку его модульная конструкция отличается от предыдущих проектов, у "Союза" необычная последовательность событий перед возвращением в атмосферу. Космический корабль поворачивается двигателем вперед, и запускается основной двигатель для полного спуска с орбиты на 180 ° перед запланированной посадочной площадкой. Для этого требуется наименьшее количество топлива для входа в атмосферу , космический корабль движется по эллиптической орбите Хомана к точке, где он будет достаточно низок в атмосфере, чтобы снова войти.

В этом случае на ранних космических кораблях «Союз» служебный и орбитальный модули отсоединяются одновременно. Поскольку они соединены трубами и электрическими кабелями с спускаемым модулем, это поможет их разделению и предотвратит изменение ориентации спускаемого модуля. Позже космический корабль «Союз» отсоединяет орбитальный модуль перед запуском главного двигателя, что экономит еще больше топлива, позволяя спускаемому модулю возвращать больше полезной нагрузки. Орбитальный модуль ни в коем случае не может оставаться на орбите в качестве дополнения к космической станции, поскольку люк, позволяющий ему выполнять функции шлюза, является частью спускаемого модуля.

Возгорание при входе в атмосферу обычно производится на «зари» стороне Земли , так что космический корабль может быть замечен спасательными вертолетами, когда он спускается в вечерних сумерках, освещенный солнцем, когда он находится над тенью Земли. С начала полетов "Союза" к МКС только пять человек совершили ночные посадки. [5]

Доработки "Союз МС" [ править ]

МС "Союз" получил следующие модификации по сравнению с кораблем "Союз ТМА-М" : [6]

  • У стационарных солнечных панелей системы электроснабжения SEP (на русском языке : CЭП, Система Электропитания ) эффективность фотоэлектрических элементов увеличена до 14% (с 12%), а общая площадь увеличена на 1,1 м 2 (12 квадратных футов). [7]
  • Пятая батарея емкостью 155 ампер-час, известная как 906V, была добавлена ​​для поддержки повышенного энергопотребления за счет улучшенной электроники.
  • На орбитальный модуль БО добавлен дополнительный защитный слой от микрометеороидов. [7]
  • Новый компьютер ( ЦВМ-101 ) весит в восемь раз меньше своего предшественника (8,3 кг против 70 кг), но при этом намного меньше, чем предыдущий компьютер « Аргон-16» . [8]
  • Хотя по состоянию на июль 2016 года неизвестно, называется ли двигательная установка по-прежнему КТДУ-80 , она была значительно доработана. Если раньше система имела 16 ДПО-Б большой тяги и шесть ДПО-М малой тяги в одном контуре подачи топлива и шесть других ДПО-М малой тяги в другом контуре, то теперь все 28 двигателей ДПО-Б большой тяги, размещенные в 14 пар. Каждая схема подачи топлива обслуживает 14 DPO-B, причем каждый элемент каждой пары двигателей малой тяги питается от отдельной цепи. Это обеспечивает полную отказоустойчивость при отказе подруливающего устройства или контура топлива. [9] [10] Новое устройство добавляет отказоустойчивость для стыковки и расстыковки с одним отказавшим двигателем или смещения с орбиты с двумя отказавшими двигателями. [2] Кроме того, количество DPO-B в кормовой части было увеличено вдвое до восьми, что повысило отказоустойчивость при спуске с орбиты.
  • Сигнал расхода топлива EFIR был переработан, чтобы избежать ложных срабатываний на расход топлива. [9]
  • Блок авионики, BA DPO ( русский : БА ДПО, Блоки Автоматики подсистема Двигателей Причаливания и Ориентации ), пришлось модифицировать для внесения изменений в RCS . [9]
  • Вместо того, чтобы полагаться на наземные станции для определения и коррекции орбиты, теперь включенная спутниковая навигационная система ASN-K ( русский язык : АСН-К, Аппаратура Спутниковой Навигации ) полагается на сигналы ГЛОНАСС и GPS для навигации. [2] [11] Он использует четыре фиксированных антенны для достижения точности позиционирования 5 м (16 футов) и стремится уменьшить это число до 3 см (1,2 дюйма) и достичь точности позиционирования 0,5 °. [12]
  • Старая система командной радиолинии, то черныши ( русский : БРТС Бортовые Радио-технический : Система ) , которая опиралась на Кванте-V было заменено интегрированной связью и телеметрической системой, EKTS ( русские : ЕКТС, Единая Kомандно-Телеметрическая Система ). [11] Он может использовать не только наземные станции очень высоких частот (VHF) и сверхвысоких частот (UHF), но и, благодаря добавлению антенны S-диапазона , Lutch Constellation также имеет теоретические 85% реальных время подключения к наземному управлению. [13]Но поскольку антенна S-диапазона является фиксированной, а космический корабль «Союз» движется в медленном продольном направлении, на практике эта возможность может быть ограничена из-за отсутствия возможности наведения антенны. [13] В будущем он может также использовать американский TDRS и европейский EDRS . [2]
  • Старая информация и телеметрическая система, мегабит ( русский : МБИТС, МалогаБаритная Информационно-Телеметрическая Система ), были полностью интегрированы в EKTS. [11]
  • Старая система У радиосвязи ( русская : Система Телефонно-Телеграфная Связь ) Rassvet-М ( русский : Рассвет-М ) был заменен Rassvet-3BM ( русский : Рассвет-3БЙ ) система , которая была интегрирована в EKTS. [11]
  • Старые антенны 38G6 заменены четырьмя всенаправленными антеннами (две на концах солнечных панелей и две в PAO) плюс одна фазированная решетка S-диапазона , также в PAO. [10]
  • Система связи и телеметрии спускаемого аппарата также была модернизирована, что в конечном итоге приведет к появлению голосового канала в дополнение к существующей телеметрии. [10]
  • Система EKTS также включает в себя транспондер КОСПАС-САРСАТ, который передает свои координаты наземному управлению в реальном времени во время парашютного падения и приземления. [2]
  • Все изменения , внесенные с EKTS позволяют Союзу использовать одни и те же наземный сегмент терминалы в качестве российского сегмента на МКС . [11]
  • Новый Курс-NA ( русский : Курс-НА ) Система автоматической стыковки теперь сделала исконно в России. Разработанный Сергеем Медведевым из АО «НИИ ТП», он, как утверждается, на 25 кг легче, на 30% меньше по объему и потребляет на 25% меньше энергии. [10] [14] АО-753A с фазированной решеткой антенны заменили 2AO-АВК антенну и три АКР-АВК антенн, в то время как две 2ASF-М-ВКА антенны были перемещены в фиксированных позициях дальше назад. [10] [11] [14]
  • Система стыковки получила резервный электропривод. [15]
  • Вместо аналоговой ТВ системы Клёст-М ( русский : Клест-М ), космический аппарат использует цифровую телевизионную систему основанную на MPEG-2 , что позволяет поддерживать связь между космическим аппаратом и станцией через пространство космоса- РЧ-соединение и снижает помехи. [2] [16]
  • Новый цифровой блок управления резервным контуром , BURK ( русский : БУРК, Блок Управления Резервным Контуром ), разработанный РКК «Энергия» , заменил старую авионику, Блок управления движением и ориентацией BUPO ( русский : БУПО, Блок Управления Причаливанием и Ориентацией ) и блок преобразования сигналов БПС ( рус .: БПС, Блок Преобразования Сигналов ). [11] [12]
  • Обновление также заменяет старый блок датчика скорости БДУС-3М ( русский : БДУС-3М, Блок Датчиков Угловых Скоростей ) на новый БДУС-3А ( русский : БДУС-3А ). [11] [12] [16]
  • Старые галогенные фары, SMI-4 ( русская : СМИ-4 ), которые были заменены на светодиодном питании фары SFOK ( русском : СФКИ ). [11] [16]
  • Новый черный ящик SZI-M ( русский : СЗИТЕ-М, Система Запоминание Информации ) , что записи голос и данные в ходе миссии были добавлены под сиденьем пилота в спускаемом. Сдвоенный модуль разработан в АО «РКС» в Москве с использованием отечественной электроники. [17] Он имеет емкость 4 Гб и скорость записи 256 Кб / с . [18] Он рассчитан на падение со скоростью 150 м / с (490 футов / с) и рассчитан на 100 000 циклов перезаписи и 10 повторных использований. [2] Он также может выдерживать температуру 700 ° C (1292 ° F) в течение 30 минут. [17]

Список рейсов [ править ]

Союз МС-02 в сентябре 2016 г.
Союз МС-05 пристыковался к Рассвету во время 53-й экспедиции
Выход корабля "Союз МС-15" на орбиту

Полеты "Союз-МС" будут продолжаться как минимум до "Союза МС-23", при этом регулярные полеты экипажей "Союз" будут сокращены с четырех до двух в год с введением полетов коммерческих экипажей (CCP) по контракту с НАСА . Начиная с 2021 года Роскосмос продает космический аппарат для специальных коммерческих миссий продолжительностью от ~ 10 дней до шести месяцев. В настоящее время у Роскосмоса забронировано три таких рейса: Союз МС-20 в 2021 году и Союз МС-23 в 2022 году, а также на 2023 год запланирован еще один рейс без номера. [19] [20] [21]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Союз МС" . Космический полет 101.
  2. ^ a b c d e f g Зак, Анатолий (5 июля 2016 г.). "Российская рабочая лошадка" Союзное космическое такси "преображается" . NASASpaceflight.com . Проверено 6 июля +2016 .
  3. ^ "На орбиту выходит новый пилотируемый космический корабль серии" Союз МС " . ТАСС. 15 января 2016 . Проверено 7 июля +2016 .
  4. Зак, Анатолий (7 июля 2016 г.). «Первый МС Союз выходит на орбиту» . Российская космическая сеть . Проверено 6 июля +2016 .
  5. ^ "Трио" Союз "готовится к редкой ночной посадке в пятницу .
  6. Хендрикс, Барт (17 декабря 2012 г.). «Космический корабль Союз-МС» . nasaspaceflight.com . Проверено 6 июля +2016 .
  7. ^ a b Зак, Анатолий (6 июля 2016 г.). «Энергетика космического корабля Союз МС» . Российская космическая сеть . Проверено 6 июля +2016 .
  8. Рианна Гебхардт, Крис (6 июля 2016 г.). "Россия готовится к запуску экипажа станции на модернизированном корабле серии" Союз МС " . NASASpaceflight.com . Проверено 6 июля +2016 .
  9. ^ a b c Зак, Анатолий (7 июля 2016 г.). «Двигательная установка космического корабля Союз МС» . Российская космическая сеть . Проверено 6 июля +2016 .
  10. ^ a b c d e Роб Навиас (8 июля 2016 г.). Новый усовершенствованный космический корабль "Союз" (YouTube). Космическая станция в прямом эфире. НАСА АО . Проверено 9 июля +2016 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  11. ^ Б с д е е г ч я Красильников, А. (2015).Новая модификация "Союза" полетит через год[Новая версия "Союза" в полете в этом году]. Новости Космонавтики . Проверено 9 июля +2016 .
  12. ^ a b c Зак, Анатолий (8 июля 2016 г.). «Космический корабль Союз МС» . Российская космическая сеть . Проверено 6 июля +2016 .
  13. ^ a b Зак, Анатолий (7 июля 2016 г.). «Система связи ЭКТС для космического корабля Союз МС» . Российская космическая сеть . Проверено 6 июля +2016 .
  14. ^ a b Зак, Анатолий (8 июля 2016 г.). «Стыковочный комплекс" Курс-НА "для корабля" Союз МС " . Российская космическая сеть . Проверено 9 июля +2016 .
  15. Зак, Анатолий (3 июля 2016 г.). "Ракета" Союз "совершает критический испытательный полет с" Прогресс-МС " . Российская космическая сеть . Проверено 6 июля +2016 .
  16. ^ a b c "Ракета-носитель с космическим кораблем" Союз МС "на стартовой позиции . Ракетно-космическая корпорация им. С.П. Королева. 4 июля 2016 . Проверено 6 июля +2016 .
  17. ^ а б Для нового корабля "Союз-МС" создали многоразовый "черный ящик"[Новый многоразовый черный ящик для корабля "Союз МС"]. РИА Новости. 30 июня 2016 . Проверено 9 июля +2016 .
  18. Зак, Анатолий (7 июля 2016 г.). « » Черный ящик «для космического корабля Союз МС» . Российская космическая сеть . Проверено 6 июля +2016 .
  19. ^ https://ria.ru/20200427/1570605489.html
  20. ^ https://ria.ru/20200420/1570276494.html
  21. ^ https://twitter.com/katlinegrey/status/1276137745476390913
  22. ^ http://www.russianspaceweb.com/soyuz-ms-01.html
  23. ^ http://www.russianspaceweb.com/soyuz-ms-07.html
  24. ^ https://ria.ru/20200320/1568876126.html
  25. ^ https://tass.com/science/1172245
  26. ^ https://twitter.com/ShuttleAlmanac/status/1254719095473205249

Внешние ссылки [ править ]

  • www.russianspaceweb.com - Космический корабль "Союз МС"