Sojuz-2 (raketa-nosač)

Sojuz 2 (Sojuz 2.1a/2.1b/2.1v/ST/STK)
	; Prvo poletanje RN Sojuz-2.1a sa kosmodroma Kuru
Osnovne informacije
Funkcija	Bespilotna raketa nosač
Proizvođač	CSKB-Progres
Zemlja porekla	Rusija
Stepeni	2 ili 3
Dimenzije
Visina	46,1 m (151 ft)
Prečnik	2,95 m (9,7 ft)
Masa	312 t (688.000 lb)
Nosivost
Kapacitet u NZO	9.200 kg (20.300 lb)
Kapacitet u GTO	3.250 kg (7.170 lb)
Istorija lansiranja
Status	aktivna
Lokacije	Bajkonur, Pleseck; Kuru (Fr. Gvajana), Vostočni
Ukupno lansiranja	70 (2.1a: 28, 2.1b: 32, 2.1v: 10)
• uspešnih	65 (2.1a: 26, 2.1b: 30, 2.1v: 9)
• neuspešnih	2 (2.1a 1, 2.1b 1, 2.1v: 0)
• delom neuspešnih	3 (2.1a 1, 2.1b 1, 2.1v: 1)
Prvi let	2.1a: 8. novembar 2004.; 2.1b: 27. decembar 2006.; 2.1v: 28. decembar 2013.
Značajna lansiranja	COROT, GLONASS, Galileo, Resurs-P, Progres
Dodaci
Broj dodataka	4
Dužina	19,6 m (64 ft)
Prečnik	2,68 m (8,8 ft)
Ukupna masa	44.413 kg (97.914 lb)
• prazan stepen	3.784 kg (8.342 lb)
• gorivo i oksidant	39.160 kg (86.330 lb)
Motori	1 RD-107
Potisak	nivo mora: 838,5 kN (188.500 lbf); vakuum: 1.021,3 kN (229.600 lbf)
• ukupan potisak	4.085,2 kN (918.400 lbf)
Specifični impuls	nivo mora: 263 s; vakuum: 320 s
Vreme sagorevanja	120 s
Gorivo	tečni kiseonik / RP-1
Prvi stepen
Motori	1 RD-108
Dužina	27,8 m (91 ft)
Prečnik	2,95 m (9,7 ft)
Ukupna masa	99.765 kg (219.944 lb)
• prazan stepen	6.545 kg (14.429 lb)
• gorivo i oksidant	92.100 kg (203.000 lb)
Potisak	nivo mora: 792,5 kN (178.200 lbf); vakuum: 990,2 kN (222.600 lbf)
Specifični impuls	nivo mora: 258 s; vakuum: 321 s
Vreme sagorevanja	280 s
Gorivo	tečni kiseonik / RP-1
Drugi stepen
Dužina	6,74 m (22,1 ft)
Prečnik	2,66 m (8,7 ft)
Ukupna masa	27.755 kg (61.189 lb)
• prazan stepen	2.355 kg (5.192 lb)
• gorivo i oksidant	25.400 kg (56.000 lb)
Motori	2.1a: 1 RD-0110; 2.1b: 1 RD-0124
Potisak	2.1a: 297,9 kN (67.000 lbf); 2.1b: 294,3 kN (66.200 lbf)
Specifični impuls	2.1a: 326 s; 2.1b: 359 s
Vreme sagorevanja	230 s
Gorivo	tečni kiseonik / RP-1
Treći stepen — Fregat (opciono)
Dužina	1,55—1,85 m (5,1—6,1 ft)
Prečnik	3,35—3,38 m (11,0—11,1 ft)
Ukupna masa	Fregat: 6.200 kg (13.700 lb); Fregat–M: 6.710 kg (14.790 lb); Fregat–MT: 8.150 kg (17.970 lb)
• prazan stepen	Fregat: 930 kg (2.050 lb); Fregat–M: 960 kg (2.120 lb); Fregat–MT: 1.050 kg (2.310 lb)
• gorivo i oksidant	Fregat: 5.250 kg (11.570 lb); Fregat–M: 5.750 kg (12.680 lb); Fregat–MT: 7.100 kg (15.700 lb)
Motori	1 S5.92
Potisak	19,85 kN (4.460 lbf)
Specifični impuls	331 s
Vreme sagorevanja	do 900 s
Gorivo	N2O4 / 1,1-Dimetilhidrazin

Sojuz-2, GRAU indeks 14A14, je zajednička oznaka za novu verziju ruske rakete Sojuz. U osnovnoj konfiguraciji, ova raketa nosač ima tri stepena koji služe za postavljanje satelita i drugih svemirskih letelica u orbitu. Potisnici i prva dva stepena rakete su dobili nove, modernizovane raketne motore sa unapređenim sistemima ubrizgavanja goriva u odnosu na prethodne verzije ove rakete. Digitalna kontrola leta i sistem telemetrije omogućavaju da raketa bude lansirana sa fiksne platforme, dok su lansirne platforme ranijih verzija morale da budu rotirane jer raketa nije bila u mogućnosti da se okrene tokom leta.

Rakete Sojuz-2 često su opremljene dodatnim trećim stepenom koji omogućava lansiranje satelita u više orbite, poput geosinhrone orbite. Treći stepen rakete je opremljen nezavisnim kontrolama leta i telemetrijom u odnosu na ostatak rakete. Fregat je najčešće korišćen treći stepen i proizvodi ga NPO Lavočkin.

Rakete Sojuz-2 trenutno se lansiraju sa lansirne rampe 31 kosmodroma Bajkonur i lansirne rampe 43 kosmodroma Pleseck. Komercijalna lansiranja rakete se sprovode sa lansirne rampe 31 u Bajkonuru i ECA lokacije kosmodroma u Francuskoj Gvajani. Od aprila 2016. u upotrebi je i lansirna rampa novog kosmodroma Vostočni. Sojuz-2 je zamenila raketu Molnija-M od 2010.^[1] i počela je da zamenjuje rakete Sojuz-U i Sojuz-FG.^[2]^[3] Proizvodnja varijante Sojuz-U obustavljena je u aprilu 2015. godine, a preostalih nekoliko primeraka biće lansirani do kraja 2016.^[4]

Varijante[uredi | uredi izvor]

Familija raketa Sojuz-2 uključuje varijante 2.1a, 2.1b i 2.1v. Prve dve varijante predstavljaju modifikaciju rakete Sojuz-U, dok je 2.1v „lakša“ verzija rakete (bez četiri potisnika).

Prilikom lansiranja sa rampe ELS u Francuskoj Gvajani, Sojuz-2 je uvek opremljena omotačem tipa ST. Ova verzija se naziva Sojuz-ST ili Sojuz-STK, gde „K“ u nazivu predstavlja specijalne mere koje se preduzimaju tokom sastavljanja rakete i lansiranja u toplim i vlažnim uslovima ekvatorijalne klime.

Sojuz 2.1a[uredi | uredi izvor]

Ova verzija rakete uključuje konverziju iz analognog u digitalni sistem kontrole leta i unapređene motore na potisnicima i prvom stepenu sa modernizovanim sistemom ubrizgavanja goriva. Digitalna kontrola leta i sistem telemetrije omogućavaju da raketa bude lansirana sa fiksne platforme, dok su lansirne platforme ranijih verzija morale da budu rotirane jer raketa nije bila u mogućnosti da se okrene tokom leta. Digitalni upravljački sistem takođe omogućava lansiranje većih komercijalnih satelita, uz pomoć širih i dužih omotača poput omotača tipa ST. Ovi omotači tokom leta stvaraju veliku aerodinamičku nestabilnost i zato nisu mogli da budu korišćeni u starijim verzijama rakete, jer stari analogni sistemi nisu mogli da upravljaju raketom u toku leta. U drugom stepenu raketa i dalje koristi motor RD-0110 koji je korišćen i u starim verzijama.

Verzija 2.1a/ST se ponekad naziva i Sojuz-ST-A. Prvo lansiranje, iz Francuske Gvajane 17. decembra 2011. godine, bilo je uspešno i u orbitu su lansirana 4 satelita.

Sojuz 2.1b[uredi | uredi izvor]

U ovoj verziji u drugom stepenu rakete se koristi unapređeni raketni motor RD-0124.

Verzija 2.1b/ST se ponekad naziva i Sojuz-ST-B. Prvo lansiranje, iz Francuske Gvajane 21. oktobra 2011. godine, bilo je uspešno i u orbitu su lansirana prva dva satelita evropskog navigacionog sistema.

U julu 2015. godine kompanija Arijanaspejs objavila je vest da je sa firmom OneWeb potpisala ugovor za lansiranje do 700 satelita u nisku orbitu oko Zemlje. Sateliti će biti dostavljeni u preliminarnu orbitu od 500 km, odakle će sopstvenim električnim pogonom nove generacije podići svoju orbitalnu visinu do konačnih 1.200 km. U saopštenju se navodi da je ovo najveći ugovor u istoriji komercijalnih lansiranja satelita, sa vrednošću od milijardu američkih dolara. Prema ugovoru, sateliti (veličine frižidera i mase do 150 kilograma) će biti lansirani na ukupno 21 raketi Sojuz-2, pri čemu će svaka raketa po lansiranju poneti u orbitu od 32 do 36 satelita. Takođe je navedeno da će se 15 lansiranja sprovesti sa kosmodroma Bajkonur, dok će se ostala lansiranja dogoditi ili sa kosmodroma Pleseck ili sa kosmodroma Kuru. OneWeb je takođe rezervisao opcije za još pet lansiranja rakete Sojuz-2, kao i tri opcije lansiranja na novoj evropskoj raketi Arijana 6, čiji se prvi let očekuje posle 2020. godine.^[5]

Sojuz 2.1v[uredi | uredi izvor]

Prvi nacrti verzije 2.1v pojavili su se 2009 godine. Lakša verzija Sojuz-2 rakete, bez četiri potisnika sa strane. Motori prvog stepena: za kontrolu vektora potiska RD-0110R i dizajniran za moćnu sovjetsku raketu N-1, snažniji NK-33. U drugom stepenu rakete se koristi unapređeni raketni motor RD-0124. Opciono je moguće instalirati gornji stepen rakete Volga. Zalihe ovih raketnih motora su ograničene, tako da će se kasnije zameniti još snažnijim RD-193. Raketa u ovakvoj konfiguraciji može da dostavi teret od 2800 kg u nisku Zemljinu orbitu.^[6]

Modernizacija[uredi | uredi izvor]

Krajem septembra 2015. godine prvi segmenti rakete Sojuz-2 stigli su u kosmodrom Vostočni, koji je još u izgradnji. Prvo poletanje sa nove lansirne rampe na dalekom istoku Rusije bilo je zakazano za decembar 2015. godine, ali je u oktobru odloženo za prvu polovinu 2016.^[7] Od ovog lansiranja u upotrebu će ući Sojuz-2 sa određenim modifikacijama. Među njima su:

unutrašnja ojačanja koja će omogućiti da raketa stoji napunjena gorivom na lansirnoj rampi i do 100 sati, i da podnese putovanje železnicom do čak 10.000 km – glavne komponente rakete proizvode se u Samari, na jugozapadu Rusije, koja je od kosmodroma Vostočni udaljena 6.600 km),
rakete namenjene za lansiranja sa Vostočnog biće opremljene i namenskim ventilima koji će omogućiti da se isparenja goriva odvedu izvan Mobilnog servisnog tornja, i tako se spreči opasna koncentracija unutar zgrade pred lansiranje,
rakete će biti opremljene sa četiri kamere u posebnim ojačanim kućištima, koje će biti postavljene pri vrhu rakete i gledaće nadole; kamere su razvijene od strane dizajnerskog biroa NPO IT, i prvi put su prikazane javnosti na MAKS salonu 2015. godine; planira se da ove kamere uđu u upotrebu prvo na raketama koje poleću sa Vostočnog i sa kosmodroma Kuru, a zatim i na ostalim verzijama koje poleću sa Bajkonura i Plesecka,
novi, brži i kompaktniji računari, zbog kojih je smanjen broj kablova unutar rakete,
nove baterije.^[8]

Prednosti i mane[uredi | uredi izvor]

Sojuz-2, kao i verzija Sojuz-U koja predstavlja prvu modernizaciju originalne rakete R-7, ima svoje prednosti i mane u odnosu na druge rakete nosače u svojoj klasi.

Prednosti

dokazani dizajn – zajedno sa verzijama Sojuz-U i Sojuz-FG do polovine 2013. godine lansirana je preko 850 puta, čime se svrstava u jednu od najpouzdanijih raketa nosača na svetu
relativno nizak pritisak raketnih motora – pritisak motora kod verzije 1a iznosi 70 atmosfera, dok je kod verzije 1b oko 160 atmosfera, što daje veliku sigurnosnu marginu
razrađen proces proizvodnje – tokom decenija proizvodnje otklonjene su greške u procesu izrade i sklapanja delova rakete, troškovi proizvodnje su mali a kontrola kvaliteta na visokom nivou

Mane

zbog korišćenja starih proizvodnih tehnologija postiže se relativno loš maseni odnos (odnos mase tereta koji se lansira u odnosu na poletnu masu rakete) u odnosu na moderne rakete, koje u procesu proizvodnje koriste najnovije proizvodne tehnologije
korišćenje vodonik-peroksida za pokretanje turbomotora prvog i drugog stepena, umesto da se koristi isto gorivo koje koriste raketni motori tih stepena rakete, čime bi se poboljšala efikasnost
upotreba teškog azota (umesto helijuma) za stavljanje rezervoara sa gorivom pod pritisak. Međutim, prvi i drugi stepen verzije 2.1v, kao i treći stepen verzije 2.1b/ST-B, za održavanje pritiska koriste helijum
upotreba raketnih motora sa otvorenim ciklusom sagorevanja koji imaju manji stepen iskorišćenja u odnosu na motore sa zatvorenim ciklusom. Raketni motori sa otvorenim ciklusom sagorevanja se smatraju bezbednijim jer se u vanrednim situacijama stvari odvijaju sporije, što je prednost prilikom korišćenja rakete za lansiranje ljudske posade u svemir.