Семейство ракет-носителей «Союз-2»

«Союз-2» - это целое семейство трехступенчатых ракет-носителей (РН) среднего класса, способных вывести на низкую околоземную орбиту до 9,2 т полезной нагрузки в зависимости от модификации и точки старта. В 2013 году «в семью» вошла и двухступенчатая РН лёгкого класса «Союз-2.1в».

Головным разработчиком и изготовителем этих РН является АО «Ракетно-космический центр «Прогресс», г. Самара.

РН серии «Союз-2» сегодня в РФ запускают большинство спутников на низкие, средние, высокие, солнечно-синхронные, геопереходные и геостационарные орбиты. Именно с помощью РН «Союз-2.1а» на Международную космическую станцию отправляются космонавты в кораблях одноимённой серии «Союз», а также стартуют грузовые корабли серии «Прогресс».

Запуски РН серии «Союз-2» возможны с космодромов: 

• «Байконур» (Республика Казахстан), 
• «Плесецк» (Архангельская область), 
• «Восточный» (Амурская область), 
• «Гвианский космический центр» или иначе «Куру» (французская Гвиана).

Компонентами топлива всех ступеней является керосин (горючее) и сжиженный кислород (окислитель). Эти компоненты не относятся к токсичным, а значит, с помощью такой РН можно запускать пилотируемые корабли.

Семейство «Союз-2» представлено следующими модификациями РН: «Союз-2.1а», «Союз-2.1б», «Союз-2.1в», «Союз-СТ».

РН «Союз-2.1а»

Первая ступень представлена четырьмя конусообразными боковыми блоками длиной 19,6 м и максимальным диаметром 2,68 м с установленными в них четырёхкамерными маршевыми двигателями РД-107А, которые имеют также по две управляющие камеры, способные отклоняться до 45º.

Вторая ступень имеет форму двух цилиндров, соединённых усечённым конусом, длиной 27,1 м и максимальным диаметром 2,95 м с четырёхкамерным маршевым двигателем РД-108А. Этот двигатель оснащён четырьмя управляющими камерами с углом поворота до 45º. В процессе выведения до отделения блоков первой ступени работают двигатели всех пяти блоков. Такая схема сборки первой и второй ступеней называется «пакет».

Третья ступень - цилиндрический блок длиной 6,7 м и диаметром 2,66 м, оснащённый двигателем РД-0110, который включается в работу (в режим номинальной тяги) после отделения второй ступени. РД-0110 имеет четыре неподвижных основных камеры, а также четыре рулевых сопла. Такая последовательная схема сборки второй и третьей ступеней называется «тандем».

Исходя из задач запуска, на третью ступень может быть установлен разгонный блок «Фрегат» или «Волга».

В зависимости от вида выводимой полезной нагрузки, могут использоваться головные обтекатели разных размеров: диаметром 3,0-4,1 м, длиной 7,7-11,4 м. Для пилотируемых запусков используется специальный обтекатель с системой аварийного спасения. 

Первый успешный запуск РН «Союз-2.1а» состоялся в 2004 году. 

И именно этой ракетой был совершён запуск первых российских студенческих аппаратов CubeSat.

РН «Союз-2.1б»

По сравнению с «Союз-2.1а» на этой ракете установлен более совершенный двигатель РД-0124 на третьей ступени. Здесь используется другой тип керосина (РГ-1 вместо Т-1), в связи с чем изменился требуемый объём бака горючего, что привело к доработке конструкции блока И.

Другие усовершенствования касаются повышенной точности выведения, устойчивости, управляемости, увеличенной массы полезной нагрузки.

РН «Союз-2.1б» способна полностью заменить РН «Союз-2.1а», но новый двигатель стоит дороже, хотя он и проще по конструкции. Более того, у данной РН ещё нет большой статистики успешных запусков, поэтому пока что она не может применяться для пилотируемых миссий.

Данная модификация также может использовать разгонные блоки «Фрегат» и «Волга».

Первый запуск РН «Союз-2.1б» состоялся в 2006 году.

РН «Союз-2.1в»

Данная РН появилась в ходе существенной модернизации РН «Союз-2.1б» и является двухступенчатой - здесь нет четырёх боковых блоков.

В центральном блоке (первая ступень) установлен маршевый двигатель НК-33А, обладающий значительно большей тягой, чем РД-108А. Поскольку выпуск двигателей НК-33А прекращён, они будут заменены на РД-193.

Для обеспечения управления на первой ступени также установлен рулевой двигатель РД-0110Р, четыре камеры которого находятся вокруг основного двигателя.

Вторая ступень — это заимствованная с РН «Союз-2.1б» третья ступень с некоторыми доработками.

РН «Союз-2.1в» может быть оснащена блоком выведения «Волга».

Эта модификация запускается с тех же стартовых комплексов, что и другие представители «семейства».

Первый запуск РН «Союз-2.1в» состоялся в 2013 году.

Главной причиной разработки данной РН является постоянно увеличивающийся спрос на запуск малых космических аппаратов, включая наноспутники формата CubeSat. 

РН «Союз-СТ»

Эта РН представлена двумя вариантами - «Союз-СТ-А» и «Союз-СТ-Б». Первая является модификацией РН «Союз-2.1а», а вторая - РН «Союз-2.1б» для обеспечения коммерческих запусков с космодрома «Куру».

Отличия обоих вариантов касаются модернизации системы управления для возможности приёма команд на прекращение полёта, а также блоков телеметрических систем под европейские наземные пункты. Другим направлением доработки была адаптация под климатические условия с повышенной влажностью.

Первый запуск «Союз-СТ» состоялся в 2011 году.

В таблице ниже приведены основные характеристики РН серии «Союз-2».