Sistemul de salvare a echipajului vehiculului de lansare Soyuz este un set de mijloace tehnice instalate pe vehiculul de lansare Soyuz , conceput pentru a salva membrii echipajului în cazul unei urgențe a vehiculului de lansare în orice etapă a zborului. Îmbunătățirea continuă a sistemului, a cărui dezvoltare a început aproape concomitent cu începerea explorării spațiului cu echipaj, garantează salvarea echipajului în aproape toate scenariile de întrerupere a unui zbor [1] .
Cea mai semnificativă diferență între vehiculul de lansare Soyuz și vehiculele de lansare anterioare de tip R-7 destinate zborurilor cu echipaj a fost noul tip de sistem de salvare în caz de urgență (SAS) dezvoltat sub conducerea lui Korolev în OKB-1 , conceput pentru a salva echipajul în caz că a accidentelor vehiculului de lansare din momentul activării SAS (15 minute înainte de lansarea vehiculului de lansare) și în orice parte a zborului.
Vehiculul de lansare Soyuz a fost proiectat pentru a lansa nave spațiale ale programului Soyuz cu același nume pe orbita joasă a Pământului .
Nava spațială Soyuz este formată din trei compartimente - vehicul de uz casnic, instrumente și vehicul de coborâre (SA). SA cu astronauții se află în mijlocul pachetului, așa că pentru a salva echipajul, este necesar să scoateți pachetul de pe corpul principal al rachetei din compartimentul utilitar și SA, împreună cu carenul nasului (GO).
Locația sistemelor de propulsie SAS conform schemei de tragere - deasupra tijei și nu în partea inferioară, sub navă spațială, a fost dictată de considerente de economisire a greutății și a combustibilului, deoarece imediat după ce vehiculul de lansare atinge o înălțime suficientă. , tija, împreună cu motoarele, este trasă din caren [2] .
Pe aripile carenului de cap al vehiculului de lansare Soyuz sunt instalate motoare rachete cu propulsie solidă (SSRM) de separare, conducând unitatea de cap detașabilă cu echipajul, în zona dintre compartimentul unității de propulsie SAS și descărcarea capului. puiul târgului. În partea superioară a modulului se află un motor auxiliar pentru tragerea către carena de cap după funcționarea motorului principal cu combustibil solid al compartimentului [2] .
Sistemul de propulsie cu propulsie solidă SAS este format din două blocuri cu mai multe duze de motoare cu propulsie solidă (pentru separarea și retragerea unității principale detașabile) și patru motoare de rachetă cu combustibil solid de control mic. Nava spațială este conectată la carena de cap prin trei suporturi care înconjoară vehiculul de coborâre și „se sprijină” de cadrul inferior al compartimentului de facilități. Pe acest cadru, vehiculul de coborâre, parcă, „atârnă”.
Forța de la telecomandă SAS către SA este transmisă prin două curele de putere (superioară și inferioară) și o locație specială în care este instalat vehiculul de coborâre. Există, de asemenea, o prindere suplimentară în partea superioară a unității principale care fixează compartimentul casnic.
În 1965, în timpul dezvoltării SAS, a devenit clar că, în caz de accident, descărcarea GO este complet imposibilă fără o lovitură puternică asupra compartimentului instrumentului agregat. Pentru a elimina această problemă, s-a decis împărțirea carenului în două părți printr-o îmbinare transversală, astfel încât atunci când sistemul de control al SAS este declanșat, doar partea superioară a acestuia să fie separată de GO. În același timp, partea inferioară a GO, împreună cu compartimentul instrument-agregat al navei spațiale, a rămas cu racheta.
Pentru a menține stabilitatea în zbor, pe GO au început să fie instalate patru stabilizatoare cu zăbrele. O astfel de schemă structurală și de aspect a unității principale SAS detașabile a devenit baza pentru toate modificările rachetelor Soyuz și Soyuz în viitor.
Sistemul de salvare de urgență include [3] [4] :
În funcție de momentul accidentului, salvarea echipajului este asigurată conform unuia dintre cele trei programe principale corespunzătoare celor trei secțiuni principale de zbor [5] :
Spre deosebire de modurile de oprire de urgență a navetei spațiale , Soyuz SAS nu oferă un scenariu pentru ca nava spațială să intre pe orbită, deoarece a treia etapă a vehiculului de lansare are un sistem de propulsie și o alimentare limitată cu combustibil, insuficientă pentru a reîncerca să ajungă. orbita țintei [6] .
Programul se aplică din momentul în care SAS este pornit în modul standby în poziția de lansare (10-15 minute înainte de lansarea rachetei) până la scăparea carenului de cap, împreună cu care (sau ceva mai devreme) sistemul de propulsie cu propulsie solidă este scăzut. Conform acestui program, în momentul unui accident se activează o alarmă pe consola cosmonauților, sistemele de propulsie ale vehiculului de lansare sunt oprite în caz de urgență (doar în caz de accidente după 20 de secunde de zbor), nava spațială este împărțit de-a lungul joncțiunii dintre vehiculul de coborâre și compartimentul instrumentului agregat, conexiunile de alimentare care țin SA sunt fixe și un compartiment menajer în interiorul carenului de cap. Apoi, articulația transversală a fost împărțită în partea de mijloc a carenului de cap și stabilizatorii de zăbrele au fost deschise. Concomitent cu deschiderea stabilizatorilor, motorul principal cu combustibil solid este pornit.
În procesul de funcționare a motorului principal al telecomenzii SAS, motoarele de direcție sunt pornite, formând traiectoria de retragere a unității principale detașabile. Unitatea principală detașabilă trebuie să se ridice la o înălțime de cel puțin 850 de metri și să fie îndepărtată de locul de lansare cu cel puțin 110 metri [1] .
În partea de sus a traiectoriei de evacuare, vehiculul de coborâre se separă de compartimentul de service și motorul de separare a combustibilului solid este pornit, ceea ce asigură că carenul capului, împreună cu modulul de service, este retras la o distanță sigură de vehiculul de coborâre. . După separare, se pornește sistemul de control al coborârii, care trebuie să atenueze perturbațiile unghiulare ale capsulei cu astronauții, obținute în timpul separării. Apoi, la comanda dispozitivului program-timp (în cazul unui accident la altitudini joase) sau la comanda senzorului barometric (în cazul unui accident la altitudini mari), începe intrarea sistemului de parașute. În cazul unui accident, în primele 26 de secunde de zbor, vehiculul de coborâre trebuie să aterizeze pe o parașută de rezervă , iar după 26 de secunde de zbor, pe cea principală. În procesul de coborâre cu parașuta, sistemele de bord sunt pregătite pentru aterizare.
Când motorul rachetei cu combustibil solid este declanșat, echipajul poate suferi supraîncărcări de până la 10 g. Forța propulsorului solid este de 76 tf, iar timpul de funcționare este mai mic de 2 secunde.
Conform acestui scenariu, a fost salvat Soyuz T-10-1 , al cărui vehicul de lansare a explodat chiar pe rampa de lansare [5] .
Programul se declanșează în cazul unor accidente între 161 și 522 de secunde de zbor. Conform acestui program, în momentul unui accident, o alarmă este activată pe consola cosmonauților, sistemele de propulsie ale vehiculului de lansare sunt oprite în caz de urgență, iar sistemele de bord ale vehiculului de coborâre sunt transferate într-un modul de operare de urgență.
După o anumită întârziere, compartimentul utilitar a fost separat, iar apoi vehiculul de coborâre și compartimentul instrument-agregat au fost separate. După separare, sistemul de control al coborârii desfășoară vehiculul de coborâre în planul de pas și, la intrarea în atmosferă, asigură coborârea acestuia în modul „raport maxim de ridicare la tragere”. Odată cu coborârea ulterioară, sistemul de aterizare funcționează conform programului obișnuit.
În cazul unui accident, după 522 de secunde și înainte de a intra pe orbită, compartimentele navei spațiale sunt separate conform schemei standard, dar coborârea are loc pe o traiectorie balistică, în timp ce supraîncărcările pot depăși 10g.
Fără echipaj. După ce lansarea a fost anulată din motive tehnice, a fost emisă în mod eronat o comandă pentru a declanșa SAS la pornire. Sistemul a fost pornit multe ore la rând, iar giroscoapele sale au determinat schimbarea poziției rachetei din cauza rotației Pământului ca o plecare de la curs. SAS a funcționat impecabil, dar despărțirea a dus la un incendiu și explozie a vehiculului de lansare, precum și la moartea unuia dintre ofițerii echipei de lansare [7] .
Aceasta a fost prima încercare de zbor fără pilot în jurul Lunii , dar zborul s-a încheiat cu un accident de lansare la 65 km de locul de lansare. SAS a funcționat normal, iar vehiculul de coborâre a aterizat nedeteriorat (dacă ar fi fost un zbor cu echipaj, echipajul ar fi supraviețuit) [8] .
A doua încercare de un zbor lunar fără pilot . Eșecul vehiculului de lansare Proton la 4 secunde după lansarea celei de-a doua etape. SAS a oprit motoarele LV și a salvat modulul de coborâre. Transportatorul a căzut la 300 km de cosmodrom [9] .
Când a încercat să lanseze nava în modul fără pilot, vehiculul de lansare Proton a explodat. SAS a oprit motoarele LV și a salvat modulul de coborâre.
Produsul nr. 5L cu nava spațială fără pilot 7K-L1A / 7K-L1S (11F92) „Zond-M” (prototip LOK) și aspectul navei de aterizare lunară LK (11F94) a complexului L3. Lansarea a avut loc pe 3 iulie 1969 și s-a încheiat tot în regim de urgență din cauza funcționării anormale a motorului periferic nr. 8 al blocului A. Racheta a reușit să decoleze pe verticală 200 de metri - iar motoarele au început să se oprească. În 12 secunde, toate motoarele au fost oprite, cu excepția unuia - nr. 18. Acest singur motor de lucru a început să rotească racheta în jurul axei transversale. În a 15-a secundă, motoarele cu pulbere SAS au tras, iar vehiculul de coborâre, smuls din purtător, a zburat cu succes. În a 23-a secundă, transportatorul a căzut plat pe locul de lansare.
În cea de-a 261-a secundă a zborului, când trebuia să aibă loc separarea celei de-a doua etape a rachetei, acest lucru nu s-a întâmplat, iar racheta a început să se balanseze. Sistemul automat de separare a vehiculului de reintrare de rachetă a funcționat. În timpul coborârii, astronauții au experimentat o supraîncărcare de vârf de 20 g (conform altor surse - 21,3 g și chiar 26 g). Dispozitivul a aterizat la sud-vestul orașului Gorno-Altaisk , la o altitudine de 1200 m, pe versantul acoperit de zăpadă a Muntelui Teremok-3. Cosmonauții Vasily Lazarev și Oleg Makarov au fost salvați [5] , cu toate acestea, după cum s-a dovedit mai târziu, sănătatea lui Lazarev a suferit destul de mult din cauza supraîncărcărilor mari.
Explozia vehiculului de lansare pe rampa de lansare. În timpul accidentului nu au fost victime. Piro-blocarele au funcționat , iar vehiculul de coborâre s-a îndepărtat de rachetă, care s-a destrămat la 2 secunde după tragere, căzând în groapa rampei de lansare . În timpul a patru secunde de funcționare a motoarelor SAS cu propulsie solidă, cosmonauții Vladimir Titov și Gennady Strekalov au experimentat supraîncărcări de la 14 la 18 g fără consecințe asupra sănătății , ridicându-se la o înălțime de 650 de metri și apoi prin inerție până la 950 de metri, unde parașuta s-a deschis. . După 5 minute, vehiculul de coborâre cu astronauții a aterizat la patru kilometri de locul accidentului. Din 2018, aceasta este singura dată când sistemul de propulsie CAS de pe carena capului a fost activat pentru a salva echipajul [5] .
A avut loc o oprire de urgență a motoarelor din a doua etapă la a 165-a [10] secundă după separarea blocurilor laterale ale primei etape de blocul central al celei de-a doua etape. Cu câteva secunde înainte de aceasta, motorul principal al SAS a fost aprins în mod regulat, astfel încât evacuarea vehiculului de coborâre a fost asigurată de motoare suplimentare cu propulsie solidă situate în carenarea capului. Echipajul a inclus cosmonautul Roscosmos Alexei Ovchinin și astronautul NASA Tyler Haig , al treilea loc pe navă a fost ocupat de un container cu marfă (locul era destinat întoarcerii ulterioare a cosmonautului din Emiratele Arabe Unite : Hazza al-Mansouri sau Sultan Al- Neyadi ).