Räddningssystemet för Soyuz bärraketsbesättning är en uppsättning tekniska medel installerade på Soyuz bärraket , utformade för att rädda besättningsmedlemmar i händelse av en nödsituation för bärraketer i vilket skede som helst av flygningen. Den kontinuerliga förbättringen av systemet, vars utveckling började nästan samtidigt med början av bemannad rymdutforskning, garanterar räddningen av besättningen i nästan alla scenarier för att avbryta en flygning [1] .
Den mest betydande skillnaden mellan bärraketen Soyuz och tidigare bärraketer av typen R-7 avsedda för bemannade flygningar var den nya typen av nödräddningssystem (SAS) som utvecklats under ledning av Korolev i OKB-1 , utformad för att rädda besättningen i fall av bärraketsolyckor från aktiveringsögonblicket av SAS (15 minuter före lanseringen av bärraketen) och på någon del av flygningen.
Soyuz-uppskjutningsfordonet designades för att skjuta upp rymdfarkoster från Soyuz- programmet med samma namn i låg omloppsbana om jorden .
Rymdfarkosten Soyuz består av tre fack - hushåll, instrumentering och nedstigningsfordon (SA). SA med astronauterna är i mitten av bunten, så för att rädda besättningen är det nödvändigt att ta bort bunten från raketens huvuddel från verktygsfacket och SA, tillsammans med nosskyddet (GO).
Placeringen av SAS framdrivningssystem enligt dragschemat - ovanpå stången, och inte i den nedre delen, under rymdfarkosten, dikterades av överväganden om att spara vikt och bränsle, eftersom omedelbart efter bärraketen når en tillräcklig höjd , staven, tillsammans med motorerna, avfyras från kåpan [2] .
På vingarna av huvudkåpan på Soyuz bärraket, är fastdrivna raketmotorer (SSRM) för separation installerade, som leder den löstagbara huvudenheten med besättningen, i området mellan SAS framdrivningsenhetsutrymmet och utloppet av huvudet kåpa. Överst på modulen finns en hjälpmotor för att dra mot huvudkåpan efter drift av huvudmotorn för fast drivmedel i utrymmet [2] .
SAS framdrivningssystemet för fast drivmedel består av två flermunstycksblock av fastdrivna motorer (för att separera och dra in den löstagbara huvudenheten) och fyra små styrbara raketmotorer för fast drivmedel. Rymdfarkosten är ansluten till huvudkåpan med tre stöd som omger nedstigningsfordonet och "vilar" mot den nedre ramen av rekreationsfacket. På denna ram "hänger nedstigningsfordonet" så att säga.
Kraften från fjärrkontrollen SAS till SA överförs genom två kraftbälten (övre och nedre) och en speciell lodge där nedstigningsfordonet är installerat. Det finns också en extra fäste i den övre delen av huvudenheten som fixerar hushållsfacket.
1965, under utvecklingen av SAS, stod det klart att i händelse av en olycka är utsläpp av GO helt omöjlig utan ett kraftigt slag mot instrumentaggregatsfacket. För att eliminera detta problem beslöts det att dela kåpan i två delar med en tvärgående led, så att när styrsystemet för SAS utlöses, är endast dess övre del separerad från GO. Samtidigt förblev den nedre delen av GO, tillsammans med rymdfarkostens instrumentaggregatutrymme, med raketen.
För att upprätthålla stabilitet under flygning började fyra gitterstabilisatorer installeras på GO. Ett sådant struktur- och layoutschema för den avtagbara SAS-huvudenheten blev grunden för alla modifieringar av Soyuz- och Soyuz-raketerna i framtiden.
Nödräddningssystemet inkluderar [3] [4] :
Beroende på olycksögonblicket tillhandahålls besättningsräddning enligt ett av de tre huvudprogrammen som motsvarar de tre huvudflygsektionerna [5] :
Till skillnad från rymdfärjans nödavstängningslägen , tillhandahåller Soyuz SAS inte ett scenario för rymdfarkosten att gå i omloppsbana, eftersom det tredje steget av bärraketen har ett framdrivningssystem och en begränsad bränsletillförsel, otillräcklig för att återigen försöka nå målbanan [6] .
Programmet tillämpas från det ögonblick som SAS sätts på till standby-läge vid uppskjutningspositionen (10-15 minuter före raketuppskjutningen) tills huvudkåpan släpps, tillsammans med vilken (eller något tidigare) framdrivningssystemet för fast drivmedel är tappade. Enligt detta program, i ögonblicket för en olycka, aktiveras ett larm på kosmonauternas konsol, framdrivningssystemen för bärraketen stängs av i en nödsituation (endast vid olyckor efter 20 s flygning), rymdfarkosten är uppdelad längs korsningen mellan nedstigningsfordonet och instrumentaggregatsfacket, strömanslutningarna som håller SA är fasta och ett hushållsfack inuti huvudkåpan. Därefter delades tvärleden i mittdelen av huvudkåpan och gallerstabilisatorerna öppnades. Samtidigt som stabilisatorerna öppnas startas huvudmotorn med fast drivmedel.
Under driften av huvudmotorn på SAS-fjärrkontrollen slås styrmotorer på, vilket bildar uttagsbanan för den avtagbara huvudenheten. Den löstagbara huvudenheten måste höjas till en höjd av minst 850 meter och flyttas bort från uppskjutningsplatsen med minst 110 meter [1] .
Överst på utrymningsbanan separeras nedstigningsfordonet från serviceutrymmet och separeringsmotorn för fast drivmedel slås på, vilket säkerställer att huvudkåpan tillsammans med servicemodulen dras tillbaka till ett säkert avstånd från nedstigningsfordonet. . Efter separation slås nedstigningskontrollsystemet på, vilket måste dämpa kapselns vinkelstörningar med astronauterna, som erhålls under separationen. Sedan, på kommando av programtidsanordningen (vid en olycka på låg höjd) eller på kommando av barometersensorn (vid en olycka på hög höjd), börjar inmatningen av fallskärmssystemet. I händelse av en olycka, under de första 26 sekunderna av flygningen, ska nedstigningsfordonet landa på en reservfallskärm och efter 26 sekunders flygning, på den huvudsakliga. I processen med fallskärmsnedstigning förbereds system ombord för landning.
När raketmotorn med fast drivmedel utlöses kan besättningen uppleva överbelastningar på upp till 10 g. Den fasta drivkraften är 76 tf och driftstiden är mindre än 2 sekunder.
Enligt detta scenario räddades Soyuz T-10-1 , vars bärraket exploderade precis vid avfyrningsrampen [5] .
Programmet utlöses vid olyckor mellan 161 och 522 sekunders flygning. Enligt detta program, vid ögonblicket för en olycka, aktiveras ett larm på kosmonauternas konsol, framdrivningssystemen för bärraketen stängs av i en nödsituation och ombordsystemen i nedstigningsfordonet överförs till en nödläge.
Efter en viss tidsfördröjning separerades bruksfacket och sedan separerades nedstigningsfordonet och instrumentaggregatsfacket. Efter separation placerar nedstigningskontrollsystemet nedstigningsfordonet i stigningsplanet och, vid inträde i atmosfären, säkerställer det dess nedstigning i läget "maximalt lyft-till-drag-förhållande". Med ytterligare nedstigning fungerar landningssystemet enligt det ordinarie programmet.
I händelse av en olycka, efter 522 sekunder och innan den går in i omloppsbanan, separeras rymdfarkostens fack enligt standardschemat, men nedstigningen sker längs en ballistisk bana, medan överbelastningar kan överstiga 10g.
Obemannad. Efter att lanseringen avbröts av tekniska skäl, utfärdades felaktigt ett kommando för att utlösa SAS vid starten. Systemet var påslaget i många timmar i rad, och dess gyroskop räknade ut förändringen i raketens position på grund av jordens rotation som ett avsteg från kursen. SAS fungerade felfritt, men separationen ledde till en brand och explosion av bärraketen, samt döden av en av officerarna i uppskjutningsteamet [7] .
Detta var det första försöket med en obemannad flygning runt månen , men flygningen slutade i en bärraketskrasch 65 km från uppskjutningsplatsen. SAS fungerade normalt och nedstigningsfordonet landade oskadat (om det hade varit en bemannad flygning skulle besättningen ha överlevt) [8] .
Andra försöket med en obemannad förbiflygning på månen . Fel på Proton -raketen 4 sekunder efter lanseringen av den andra etappen. SAS stängde av LV-motorerna och räddade nedstigningsfordonet. Bäraren föll 300 km från kosmodromen [9] .
När man försökte skjuta upp skeppet i obemannat läge exploderade Proton-raketen. SAS stängde av LV-motorerna och räddade nedstigningsfordonet.
Produkt nr 5L med det obemannade rymdskeppet 7K-L1A / 7K-L1S (11F92) "Zond-M" (prototyp LOK) och layouten på månlandningsskeppet LK (11F94) i L3-komplexet. Uppskjutningen skedde den 3 juli 1969 och slutade också i en nödsituation på grund av onormal drift av periferimotorn nr 8 i block A. Raketen lyckades lyfta vertikalt 200 meter – och motorerna började stängas av. På 12 sekunder stängdes alla motorer av, förutom en - nr 18. Denna enda fungerande motor började vända raketen runt den tvärgående axeln. Vid den 15:e sekunden avfyrade SAS pulvermotorer och nedstigningsfordonet, som slets av från bäraren, flög iväg framgångsrikt. Vid den 23:e sekunden föll bäraren platt på uppskjutningsplatsen.
Vid den 261:a sekunden av flygningen, när separationen av det andra steget av raketen skulle ske, hände detta inte, och raketen började gunga. Det automatiska systemet för att separera återinträdesfordonet från raketen fungerade. Under nedstigningen upplevde astronauterna en toppöverbelastning på 20 g (enligt andra källor - 21,3 g och till och med 26 g). Enheten landade sydväst om staden Gorno-Altaisk , på en höjd av 1200 m på den snötäckta sluttningen av berget Teremok-3. Kosmonauterna Vasilij Lazarev och Oleg Makarov räddades [5] , men det visade sig senare att Lazarevs hälsa led ganska mycket på grund av stora överbelastningar.
Explosionen av bärraketen på startrampen. Inga skadade vid olyckan. Pyrolåsen fungerade , och nedstigningsfordonet rusade iväg från raketen, som föll isär 2 sekunder efter avfyrningen och föll ner i avfyrningsrampen . Under fyra sekunders drift av SAS fastdrivna motorer upplevde kosmonauterna Vladimir Titov och Gennady Strekalov överbelastningar från 14 till 18 g utan hälsokonsekvenser , stigande till en höjd av 650 meter och sedan med tröghet upp till 950 meter, där fallskärmen öppnade . Efter 5 minuter landade nedstigningsfordonet med astronauterna fyra kilometer från olycksplatsen. Från och med 2018 är detta den enda gången som CAS-framdrivningssystemet på huvudkåpan aktiverades för att rädda besättningen [5] .
Det skedde en nödavstängning av andrastegsmotorerna vid den 165:e [10] sekunden efter separeringen av sidoblocken på det första steget från det centrala blocket på det andra steget. Några sekunder dessförinnan avfyrades regelbundet huvudmotorn i SAS, så evakueringen av nedstigningsfordonet tillhandahölls av ytterligare fastdrivna motorer placerade i huvudkåpan. Besättningen inkluderade Roscosmos- kosmonauten Alexei Ovchinin och NASA- astronauten Tyler Haig , den tredje platsen på fartyget togs av en container med last (platsen var avsedd för efterföljande återkomst av kosmonauten från UAE : Hazza al-Mansouri eller Sultan Al- Neyadi ).