Российская ракета-носитель (РН) "Союз-2.1а" — трехступенчатая ракета среднего класса, являющаяся модифицированным вариантом (этап модернизации — 1а) ракеты-носителя "Союза-У", успешно эксплуатируемой с 1973 года. Предназначена для обеспечения запусков космических аппаратов военного, народнохозяйственного и социального назначения.
РН "Союз-2.1а" в сочетании с разгонным блоком "Фрегат" или блоком выведения "Волга" позволяет выводить космические аппараты на всевозможные типы орбит: низкие, средние, высокоэллиптические, солнечно-синхронные, геопереходные и геостационарные.
Разрабатывалась в соответствии с постановлением правительства РФ от 1992 года, а также в соответствии с требованиями тактико-технического задания, утвержденного в 1995 году командующим Военно-космическими силами РФ и генеральным директором Российского авиационно-космического агентства, и была призвана заменить все типы РН на базе ракеты Р-7А, выпускавшиеся прежде. Создавалась с опорой только на промышленную базу России.
Головным разработчиком и изготовителем является Ракетно-космический центр "Прогресс" (Самара).
При разработке РН "Союз-2-1а" особое внимание было уделено обеспечению максимальной преемственности с прототипом, однако некоторые корпусные элементы всех ступеней были усилены без изменения принципиальной конструктивной схемы. По-иному были размещены приборы и кабельная сеть системы управления на боковых и центральном блоке. Блок третьей ступени сохранил габариты прототипа, однако для оптимизации массы заправляемых компонентов топлива изменена конфигурация баков, а также по-новому размещены элементы систем телеизмерений и внешнетраекторных измерений.
Центральным направлением модернизации ракеты стало создание принципиально иной цифровой системы управления, которая разработана на основе современных принципов управления и новой отечественной элементной базы. В качестве главного звена системы управления РН "Союз-2-1а" используется быстродействующая бортовая цифровая вычислительная машина с большим объемом оперативной памяти.
Кроме новой цифровой системы управления, обеспечивающей высокоточное выведение полезных нагрузок, на РН "Союз-2.1а" были установлены двигатели с усовершенствованными форсуночными головками на первой и второй ступенях, внедрена новая система телеизмерений. Это позволило повысить точность выведения, устойчивость и управляемость ракеты-носителя, а также использовать сборочно-защитный блок с головным обтекателем диаметром 4,11 метра и длиной 11,43 метра, что дало увеличение зоны размещения полезного груза. В результате масса выводимого полезного груза РН "Союз-2.1а" на низкую орбиту высотой 200 километров по сравнению с ракетой-носителем "Союз" увеличилась на 250-300 килограмм.
Ракета-носитель "Союз-2-1а" состоит из трех ступеней и выполнена по схеме с параллельным отделением боковых ракетных блоков в конце работы первой ступени и поперечным отделением ракетного блока второй ступени по окончании его работы. На первом этапе полета работают двигатели четырех боковых и центрального блоков, на втором, после отделения боковых блоков, только двигатель центрального блока.
Двигатели боковых блоков работают в течение 118 секунд после старта, после чего отключаются. После этого боковые блоки отделяются от центрального блока и сбрасываются.
Вторая ступень (центральный блок) состоит из хвостового отсека, в котором установлен двигатель однократного включения. Номинальное время работы двигателя центрального блока составляет 280-290 секунд.
Запуск двигателей центрального и боковых блоков производится на Земле, что даёт возможность контролировать их работу в переходном режиме и при возникновении неисправностей во время пуска отменять пуск ракеты. Это обеспечивает повышение безопасности эксплуатации.
Третья ступень, состоящая из переходного отсека, бака горючего, бака окислителя, хвостового отсека и двигателя, установлена на центральном блоке и соединена с ним с помощью ферменной конструкции.
Маршевый двигатель третьей ступени включается примерно за две секунды до отключения центрального блока. Газы, истекающие из сопел двигателя третьей ступени, непосредственно отделяют ступень от центрального блока. После отключения двигателя и отделения космического аппарата или разгонного блока с космическим аппаратом, третья ступень выполняет маневр увода путем открытия дренажного клапана в баке горючего.
На первой и второй ступенях установлены жидкостные ракетные двигатели РД-107А и РД-108А разработки НПО Энергомаш им. академика В.П. Глушко, на третьей — четырехкамерный РД-0110 Конструкторского бюро химавтоматики.
В качестве компонентов ракетного топлива маршевых двигательных установок РН используются экологически чистый окислитель — жидкий кислород и слаботоксичное углеводородное горючее Т-1 (керосин).
Технические характеристики:
Максимальная длина — 46,3 м
Стартовая масса — 311,7 т
Масса РН (без головной части) — 303,2 т
Масса конструкции РН (без головной части) — 24,4 т
Масса компонентов топлива — 278,8 т
Масса выводимой полезной нагрузки:
на низкую околоземную орбиту (Н = 200 км) — 7480 кг,
на солнечно-синхронную орбиту (Н = 820 км) — 4350 кг,
на геопереходную орбиту (4 V = 1500 м/с) — 2780 кг,
на геостационарную орбиту (Н = 36000 км) — 1300 кг
Летные испытания ракеты-носителя "Союз-2-1а" были успешно начаты 8 ноября 2004 года пуском с космодрома Плесецк, а 19 октября 2006 года осуществлен первый коммерческий пуск ракеты-носителя с европейским метеорологическим космическим аппаратом "Метоп". После этого проходили летные испытания ракеты-носителя. Было проведено несколько пусков с космодромов "Плесецк", "Байконур" и с Гвианского космического центра в Куру.
В конце августа 2015 года специалисты РКЦ завершили испытания ракеты-носителя, а в начале сентября она была отправлена на космодром "Восточный".
В конце декабря 2015 года Госкомиссия приняла решение об окончании летных испытаний ракеты-носителя "Союз-2.1а" и передачи ее в штатную эксплуатацию Минобороны и Роскосмосу.
Для запуска с космодрома "Восточный" РН "Союз-2.1а" была доработана и модернизирована. В модернизированной версии ракеты предусмотрены специальные отводы паров жидкого кислорода за пределы мобильной башни обслуживания, которая используется на стартовом комплексе "Восточного", проведена модернизация бортовой вычислительной машины, которая стала более современной, производительной и менее габаритной.
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников
