Союз-7К-ОК

Союз-7К-ОК
Технічні характеристики
Стартова маса	6560 кг
Вантажність	6060 кг
Розмір екіпажу	3
Розміри
Висота	7,95 м
Діаметр	2,72 м
Об'єм	9 м³
Виробництво
Збудовано	17
Перший запуск	28 листопада 1966
Останній запуск	01 червня 1970
Строк служби	18 діб
Пов'язані апарати
Походить від	Союз-7К
Носій	Союз

Союз-7К-ОК, індекс ГРАУ 11Ф615 — серія багатоцільових тримісних орбітальних космічних кораблів для маневрування і стикування на навколоземній орбіті, також для проведення низки експериментів, зокрема переходу космонавтів з корабля в корабель через відкритий космос.

Розробником і виробником кораблів сімейства «Союз» з 1960-х і по теперішній час є Ракетно-космічна корпорація «Енергія». Виробництво кораблів здійснюється на головному підприємстві корпорації в підмосковному місті Корольов, а випробування і підготовка кораблів до запуску — у монтажно-випробувальному корпусі (МВК) підприємства на 254-му майданчику космодрому Байконур.

Розробку радянських пілотованих кораблів спершу здійснювали тільки інженери конструкторського бюро Корольова. У бюро створили пілотований корабель Восток, на якому здійснили перший політ у космос.

1959 під керівництвом Тихонравова почалися дослідження пілотованого обльоту Місяця. Планувалося використання ракет-носіїв, похідних від міжконтинентальної балістичної ракети Р-7 розробки цього ж бюро. Очікувана вантажність до 6 тонн змусила планувати збирання на низькій навколоземній орбіті навколомісячного апарата з кількох частин. Для цього слід було розробити методи зближення, стикування і дозаправки у космосі.

У бюро з'явилися різні варіанти форми спускного апарата: крилаті, кулясті, еліптичні, кулясто-конічні, конічні. На запит Корольова до кінця 1959 Центральний аерогідродинамічний інститут проаналізував аеродинамічні властивості цих форм на різних кутах атаки і швидкостях М0,3-25 (від дозвукових до надзвукових). Балістичний апарат мав найбільший діаметр 2,5 м, загальний внутрішній об'єм 3-3,5 м³ і герметичний об'єм 2-3 м³. Окремо оцінювалася аеродинаміка різних варіантів крісел-катапульт або капсул діаметром 0,9 м і довжиною 1,85 м.

До кінця 1960 з'ясувалося, що крилаті апарати будуть заважкими для носія Р-7 і перегрів при входженні в атмосферу неможливо усунути наявними технологіями.

Траєкторія входження в атмосферу при поверненні від Місяця з аеродинамічною якістю 0,2 дозволяла достатньо зменшити перевантаження, при цьому капсула пролітала від 3 тис. до 7 тис. км від точки входу в атмосферу і приземлялася на радянській території. За наявної точності наведення аеродинамічна якість зростала до 0,3 для забезпечення достатньої маневровості, щоб капсула приземлилася з відхиленням до 50 км від запланованої точки посадки.

1960 для зменшення маси спускного апарата пропонувалася схема з двох модулів, як в Аполлона.

1960—1961 дослідження під індексом Л-1 планували автоматичні зближення і стикування кількох блоків і використання маніпуляторів для їхнього збирання.

1961—1962 у дослідженнях вирішили конструювати корабель з чотирьох частин. Згори донизу розташовувалися модулі: житловий, посадковий, приладно-рушійний, зближувальний (відстрілюваний після стикування). Для порятунку екіпажу на старті найкраще розташувати капсулу на вершині носія. Використання двох модулів за такою схемою потребувало встановити перехідній люк у теплозахисному щиті для переміщення екіпажу. Інженери бюро Корольова відкинули ідею порушити цілісність теплозахисного щита.

1962 було обрано форму спускного апарата: згори напівсфера, яка переходить у частково конічний (7 градусів) сегмент, а знизу теплозахисний щит у формі сегмента сфери.

У грудні 1962 Корольов затвердив ескізний проєкт Союзу, за яким навколомісячний пілотований корабель Союз-А (7К) виводився на орбіту навколо Місяця розгінним блоком Союз-Б (9К), для заправки якого використовувався танкер Союз-В (11К). Щоб отримати фінансування від Міністерства оборони, в проєкті пропонувалися дві додаткові модифікації: Союз-П (рос. Перехватчик, перехоплювач) і Союз-Р (рос. Разведчик, розвідник). Для виведення Союзу-П на орбіти висотою до 6 тис. км використовувався танкер Союз-В.

1963 ОКБ-1 працювало над проєктами тримісного корабля Восход (3КВ) і двомісного Восход-2 (3КД), величезною ракетою-носієм Н1 (11А52) і її меншими варіантами Н11 (11А53) і Н111 (11А54), і кількома безпілотними апаратами.

20 березня 1963 експертна комісія розглянула ескізний проєкт і затвердила розробку корабля 7К в ОКБ-1, передавши розробку апаратів 9К і 11К до інших конструкторських бюро, а військові варіанти до самарського відділу ОКБ-1. На військові варіанти виділили достатнє фінансування і недостатнє — на місячний корабель. Для польоту кораблів Союз А-Б-В слід було виконати п'ять успішних автоматичних стикувань. На той час це здавалося неможливим, тому було обрано проєкт Челомея, за яким одномісний корабель ЛК-1 для обльоту Місяця одним запуском виводила ракета-носій «Протон» (УР500К-Л1).

3 серпня 1964 постановою ЦК КПРС і Ради Міністрів СРСР «Про роботи з дослідження Місяця і космічного простору» головним розробником пілотованого корабля для обльоту Місяця було визначено ДКБ-52 (генеральний конструктор Володимир Челомей), головним розробником пілотованого корабля для посадки на Місяць було визначено ОКБ-1 (генеральний конструктор Сергій Корольов), проєкт 7К-9К-11К скасовувався.

На базі 7К ОКБ-1 почало створювати 7К-ОК — багатоцільовий тримісний орбітальний корабель для відпрацювання операцій маневрування і стикування на навколоземній орбіті.

14 жовтня 1964 Хрущова усунули від влади і Челомей втратив покровителя.

25 жовтня 1965 ОКБ-1 знову отримало проєкт пілотованого обльоту Місяця. Корабель 7К-Л1, створений на базі 7К-ОК, виводився ракетою-носієм УР500К на орбіту Землі, а до Місяця розганявся блоком Д з ракети-носія Н1.

Випробування 7К-ОК почалися 1966 року. Перші три безпілотні запуски були невдалими і виявили значні недоліки в конструкції корабля: 7К-ОК № 2 або Космос-133, 7К-ОК № 1 (старт якого відкладався, але призвів до спрацьовування системи аварійного рятування і вибуху ракети на стартовій споруді), 7К-ОК № 3 або Космос-140. 4-ий запуск з Володимиром Комаровим (Союз-1) виявився трагічним — при посадці космонавт загинув.

Кораблі доробили і 1968го відбулося перше автоматичне стикування двох «Союзів», потім — пілотоване, а потім груповий політ трьох кораблів одразу і довготривалий політ.

1969 почалася робота над створенням довготривалої орбітальної станції. Для доставки екіпажу корабель Союз 7К-ОК був модернізований у версію Союз-7КТ-ОК (Т — транспортний).

Кораблі сімейства складаються з трьох модулів: приладно-агрегатного відсіку (ПАВ), спускного апарата (СА), побутового відсіку (ПВ).

У відсіку розташована комбінована рушійна установка, паливо для неї, службові системи. Довжина відсіку 2,26 м, основний діаметр 2,15 м, максимальний діаметр 2,72 м. Рушійна установка складається з 28 ДПО (двигуни причалювання і орієнтації) по 14 на кожному колекторі, з яких частина має тягу 13,3 кгс, частина (12 штук) — 2,7 кгс, а також зближуючо-коригуючий двигун (ЗКД) тягою 300 кгс для орбітального маневрування і сходу з орбіти. Працює на АТ + НДМГ. Кораблі серії Союз мали дві незалежні КГДУ — основну і резервну.

Для корабля «Союз T» була розроблена нова КТДУ-80 тієї ж тяги, але з кількома режимами роботи — великої і малої тяги і питомим імпульсом 286—326 с. Резервний двигун прибрали, а ДПО і СКД об'єднали в одну систему з загальними баками наддуву. Потреба в резервному двигуні відпала, бо з переходом ДПО на двокомпонентне паливо в об'єднаної системи з'явилася можливість сходу з орбіти з використанням тільки ДПО, при відмові КГДУ.

В оригінальній версії корабля «Союз 7К-ОК» ДПО працювали на окремому паливі (перекис водню) і не мали в своєму достатніх швидкісних характеристик для сходу з орбіти без КГДУ. При енергійному маневруванні паливо ДПО могло бути витрачено досить швидко, що кілька разів (наприклад, в польоті Союзу-3) призводило до зриву програми польоту.

У ПАВ також розміщені баки з паливом. У перших «Союзах» вони вміщували 500 кг палива, у Союз TM — 880 кг, у Союз TMA — 900 кг. У ПАВ встановлені балони високого тиску (~ 300 атм) з гелієм для наддуву баків.

Система енергопостачання складається з сонячних батарей (СБ) та акумуляторів. До аварії «Союзу-11» стояли сонячні батареї розмахом 9,80 м, та площею 14 м². Система забезпечувала середню потужність — 500 Вт. Після аварії сонячні батареї прибрали для зменшення маси і поставили лише акумуляторні батареї на 18 кВт·год. Їх вистачало на дві доби автономного польоту. Для програми «Союз»—«Аполлон» використовувалася модифікація з СБ площею 8,33 м² і батареєю на 8 кВт·год Сучасні «Союзи» оснащені СБ розмахом 10 м і площею 10 м ², що дає середню потужність ~ 1 кВт.

У відсіку розташовані місця для космонавтів, системи життєзабезпечення, керування, парашутна система. Довжина відсіку 2,24 м, діаметр 2,2 м, житловий об'єм 3,5 кубометра. Під теплозахисним екраном розташовані двигуни м'якої посадки, на зовнішній поверхні — перекисні двигуни управління спуском, які керують орієнтацією під час польоту в атмосфері. Це дозволяє використовувати аеродинамічна якість СА і знизити перевантаження. У СА крім космонавтів можна повернути на землю 100 кг вантажу («Союз TMA»). СА покритий теплозахистом на основі абляційних матеріалів.

Відсік має довжину 3,4 м, діаметр 2,25 м, об'єм — 5 кубометрів. Він оснащений стикувальним вузлом і системою зближення (раніше «Голка», тепер «Курс»). У герметичному обсязі розташовуються вантажі для станції, інше корисне навантаження, системи життєзабезпечення, зокрема туалет. Через посадковий люк на бічній поверхні відсіку космонавти входять в корабель на стартовій позиції космодрому. Відсік може бути використаний для шлюзування у відкритий космос у скафандрах типу «Орлан» через посадковий люк.

Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Союз 7К-ОК

• Космічний корабель Союз Енциклопедія астронавтики (англ.)
• Космічний корабель Союз 7К-ОК Енциклопедія астронавтики (англ.)