Р-7 (семейство ракет-носителей)

У этого термина существуют и другие значения, см. Р7.

Ракета-носитель Союз-ФГ при запуске космического корабля Союз ТМА-5

Р-7 (разг. «семёрка») — семейство ракет-носителей, созданное на основе МБР Р-7 путём глубокой многоэтапной модернизации.

Общие сведения

Ракеты-носители на базе Р-7

Удачность и, как следствие, надежность конструкции и очень большая для МБР мощность позволила использовать Р-7 в качестве ракеты-носителя. В процессе эксплуатации Р-7 в качестве ракеты-носителя выявлялись недостатки и производилась её модернизация для повышения выводимой полезной нагрузки, надёжности, увеличения спектра решаемых ею задач, что привело к появлению целого семейства ракет-носителей.

Ракеты-носители именно данного семейства открыли человеку космическую эру, ими, среди всего прочего, были осуществлены:

• вывод на орбиту Земли первого искусственного спутника;
• вывод на орбиту Земли первого спутника с живым существом на борту;
• вывод на орбиту Земли первого пилотируемого человеком корабля.

На сегодня все пилотируемые запуски СССР и России осуществлены ракетами данного семейства.

В связи с тем, что наиболее массовыми^[1] представителями семейства являются ракеты-носители с названием «Союз», последнее часто используется для обозначения всего семейства.

Стоимость ракеты-носителя в полной комплектации (с двигателем РД-0124 на второй ступени и с разгонным блоком) плюс стоимость запуска — около 70 млн долл.^[2]; стоимость изготовления самой ракеты типа Союз-У и Союз-ФГ составляет порядка 20 млн долл.

Эксплуатация

В настоящее время эксплуатируются следующие РН семейства:

• Союз-ФГ
• Союз-2
• Союз-У — (последний запуск 17 мая 2012, эксплуатация закончена — относится к космодрому Плесецк и Космическим войскам).
• Молния-М — последний запуск 30 сентября 2010, эксплуатация закончена.

Эксплуатирующими организациями являются Космические войска и Роскосмос. Кроме того создана международная корпорация Старсем (от Star — звезда и Sem — семь, семёрка), осуществляющая вывод полезной нагрузки ракетами-носителями данного семейства для иностранных заказчиков с космодромов Байконур и Куру.

Перечень ракет-носителей семейства и их основных отличий

Ракета-носитель	код ГРАУ	ступень 1	ступень 2	ступень 3	ступень 4	ДУ 1-й ступени	ДУ 2-й ступени	ДУ 3-й ступени	ДУ 4-й ступени	Система управления	длина	диаметр	масса
Спутник	8К71ПС	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	—	—	РД-107	РД-108	—	—	аналоговая, единая	29167	10300	267000
Спутник-3	8А91	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	—	—	РД-107	РД-108	—	—	аналоговая, единая	31000	10300	269300
Полёт	11К59	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	—	—	РД-107	РД-108	—	—	аналоговая, единая	30000	10300	277000
Луна	8К72	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок Е	—	РД-107	РД-108	РД-0105	—	аналоговые: 1-я для А-Д, 2-я для Е	33500	10300	279000
Восток	8К72К	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок Е	—	РД-107	РД-108	РД-0109	—	аналоговые: 1-я для А-Д, 2-я для Е	38246	10300	287000
Восток-2	8А92	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок Е	—	РД-107	РД-108	РД-0109	—	аналоговые: 1-я для А-Д, 2-я для Е	38246	10300	287000
Восток-2М	8А92М	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок Е	—	РД-107	РД-108	РД-0109	—	аналоговые: 1-я для А-Д, 2-я для Е	38246	10300	287000
Восход	11К57	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок И	—	РД-107	РД-108	РД-0108	—	аналоговые: 1-я для А-Д, 2-я для И	44628	10300	298400
Молния	8К78	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок И	Блок Л	РД-107ММ	РД-108ММ	РД-0107	C1-5400	аналоговые: 1-я для А-Д, 2-я для И,Л	43440	10300	305000
Молния-М	8К78М	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок И	Блок Л	РД-107ММ	РД-108ММ	РД-0110	C1-5400	аналоговые: 1-я для А-Д, 2-я для И,Л	43440	10300	305000
Союз	11А511	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок И	—	РД-107	РД-108	РД-0110	—	аналоговые: 1-я для А-Д, 2-я для И	50670	10300	308000
Союз-Л	11А511Л	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок И	—	РД-107	РД-108	РД-0110	—	аналоговые: 1-я для А-Д, 2-я для И	44000	10300	305000
Союз-М	11А511М	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок И	—	РД-107	РД-108	РД-0110	—	аналоговые: 1-я для А-Д, 2-я для И	50670	10300	310000
Союз-У	11А511У	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок И	—	РД-117	РД-118	РД-0110	—	аналоговые: 1-я для А-Д, 2-я для И	51100	10300	313000
Союз-У2	11А511У2	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок И	—	РД-117	РД-118	РД-0110	—	аналоговые: 1-я для А-Д, 2-я для И	51100	10300	313000
Союз-ФГ	11А511ФГ	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок И	—	РД-107А	РД-108А	РД-0110	—	аналоговые: 1-я для А-Д, 2-я для И	49476	10300	305000
Союз-2.1а	14А14	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок И	—	РД-107А	РД-108А	РД-0110	—	цифровая, единая	49476	10300	305000
Союз-2.1б	14А14	Блоки Б, В, Г, Д	Блок А	Блок И	—	РД-107А	РД-108А	РД-0124	—	цифровая, единая	49476	10300	311000
Союз-2.1в	14А15	Блок А	Блок И	—	—	НК-33 + РД-110Р	РД-0124	—	—	цифровая, единая	44000	3000	158000

Спутник

Основная статья: Спутник (ракета-носитель)

Фактически являлась МБР Р-7 со снятой боевой частью. Именно эта ракета вывела на орбиту первый искусственный спутник Земли и первое живое существо. Вариант 8А91 отличался от базового 8К71ПС двигателями с увеличенным удельным импульсом, был использован для вывода Объекта Д. Этот вариант послужил базой для трехступенчатых версий.

Луна

Основная статья: Луна (ракета-носитель)

Почтовый конверт, посвященный искусственному спутнику Солнца

Отличалась от РН «Спутник» добавлением 3-й ступени — блока Е. Именно эта ракета вывела первый искусственный спутник Солнца (Луна-1), первую межпланетную станцию, достигшую Луны (Луна-2), первую межпланетную станцию, сделавшую первые снимки обратной стороны Луны Луна-3.

Также известна как «Восток-Л».

Восток

Основная статья: Восток (ракета-носитель)

Отличалась от РН «Луна» модернизированным двигателем третьей ступени (РД-0109 вместо РД-0105). Именно эта ракета вывела на орбиту первый космический корабль с человеком на борту.

Восход

Основная статья: Восход (ракета-носитель)

Была получена из ракеты «Молния» заменой четвёртой ступени на увеличенную полезную нагрузку. Впервые использовалась для запуска спутников фоторазведки, масса которых превысила возможности ракеты «Восток». Позволила выводить пилотируемые корабли с экипажем из двух-трёх человек.

Молния

Основная статья: Молния (ракета-носитель)

Четырёхступенчатая ракета. Отличалась новой третьей ступенью (Блок И), разработанной на базе второй ступени боевой ракеты Р-9, и наличием 4-й ступени (Блок Л) и модернизированными двигателями на всех ступенях. Была предназначена для выведения космических аппаратов на отлетные траектории к другим планетам. Эта ракета использовалась для запуска станций, осуществивших первую мягкую посадку на Луне и выход на окололунную орбиту, а также АМС, осуществивших посадку на Венеру. Несколько позднее была использована для выведения на высокоэллиптические орбиты спутников связи серии «Молния».

Союз

Дальнейшая модернизация РН «Восход», отличавшаяся более совершенным двигателем 3-й ступени (РД-0110). Позволила выводить новые «лунные» пилотируемые космические корабли «Союз», способные проводить манёвры и стыковку на орбите.

Союз-У

Основная статья: Союз-У

Модернизация РН «Союз», отличающаяся модернизированными двигателями 1-й и 2-й ступеней. РН предназначалась для замены всех остальных ракет семейства Р-7, за исключением РН «Молния», поэтому получила название Союз-Унифицированный.

Эксплуатируется с 1973 года и является самой массовой в истории (всего произведён 771 пуск).

Союз-У2

Основная статья: Союз-У2

Модернизация «Союз-У», использовавшая в качестве горючего центрального блока синтетический керосин (синтин), вместо традиционного авиационного керосина Т1, что позволило поднять грузоподъёмность примерно на 200 кг. Эксплуатация была свернута в 1996 после прекращения производства синтина.

«Союз-У2» отличался от базового «Союза-У» использованием на первой и второй ступенях синтетического керосина (синтина) вместо обычного, что позволило увеличить полезную нагрузку на 200 кг. Первый запуск состоялся в декабре 1982 года. Всего за время эксплуатации проведено 70 успешных запусков «Союза-У2». Запуски этого варианта были свернуты в 1996 после прекращения производства синтина.

До 1 января 2012 года было совершено 70 запусков, все успешно.^[3] Подтверждённый показатель эксплуатационной надёжности ракеты-носителя «Союз-У» — 0,984.

Союз-ФГ

Основная статья: Союз-ФГ

Модернизация «Союз-У», на которой установлены новые двигатели 1-й и 2-й ступени, отличающиеся специальными форсуночными головками для лучшего смесеобразования, что и дало название (Союз-Форсуночные Головки).

Создание данной модификации, несмотря на относительно небольшой прирост по полезной нагрузке (порядка 200 кг), была достаточно критичным, ибо для выведения на «Союз-У» трёх космонавтов требовалось либо подбирать экипаж из лёгких космонавтов, либо максимально облегчать их различными способами (интенсивные тренировки, баня, жёсткие ограничения на личные вещи), что создавало сильные неудобства, особенно для космических туристов. Перевод пилотирумых пусков на «Союз-ФГ» позволил полностью решить эту проблему.

РН эксплуатируется в настоящее время.

Союз-2

Основная статья: Союз-2 (ракета-носитель)

Модернизация «Союз-У» (из-за длительности разработки «Союз-2» ближе к «Союз-ФГ», являющемуся параллельной модификацией «Союз-У»).

В процессе модернизации решались следующие задачи:

• замена нескольких раздельных для разных ступеней, морально устаревших систем управления производства Полисвит (Украина) на единую для всех ступеней цифровую систему управления российского производства, что привело к:
  • кардинальному повышению точности выведения (на десятичный порядок) вследствие использования терминальной системы наведения на основе гиростабилизированных платформ и системы спутниковой навигации;
  • повышению экономичности за счёт использования оптимальных алгоритмов расхода топлива;
  • возможности выведения полезной нагрузки по любым направлениям (в том числе из-за появления возможности пространственных манёвров в полете, позволяющих сбрасывать отработанные ступени даже при полёте над сравнительно густонаселенными районами);
  • возможности выведения крупногабаритных космических аппаратов за счёт использования больших обтекателей (ранее их нельзя было использовать из-за низкой устойчивости РН к возмущениям типа ветра);
  • кардинальное снижение трудоёмкости подготовки и запуска РН за счёт автоматизации многих, ранее ручных, операций, в частности ликвидация необходимости разворота стартового стола.
• замена двигателя 3-й ступени 40-летней давности на более экономичный, что позволило заметно (почти на тонну) поднять массу выводимой полезной нагрузки.

Находится в пробной эксплуатации (совмещённой с испытаниями).

Примечания

1. ↑ Статистика пусков РН семейства на сайте производителя
2. ↑ Россия и Франция поделятся технологиями // Новости@Mail.ru
3. ↑ Статистика пусков РН, изготовленных ГНПРКЦ «Прогресс»

См. также

• Список космических запусков России
• Старсем