Самарцы будут добиваться, чтобы РД-0124 проработал на стенде три заданных ресурса – 900 с, чтобы подтвердить его надежность. Специалисты «ЦСКБ- Прогресс» отмечают, что новый двигатель увеличит грузоподъемность этой версии «Союза-2» более чем на тонну. Такой прирост будет достигнут за счет более высокой удельной тяги РД-0124, работающего к тому же на экологически чистых компонентах топлива – керосине и кислороде. По словам первого заместителя генерального конструктора самарского ЦСКБ «Прогресс» Александра Чечина, первый испытательный запуск носителя «Союз- 2» этапа 16 намечен на 2006 г.
Второе направление модернизации РН этого семейства связано с планами по коммерческим запускам «Союзов» из Гвианского космического центра (ГКЦ), расположенного во Французской Гвиане (космодром Куру). Этот проект является совместным для Федерального космического агентства РФ, «ЦСКБ-Прогресс», компаний Starsem, EADS и Arianespace (Франция). Модификация ракеты для запуска с космодрома Куру получила название «Союз-СТ». При ее создании планируется использовать оба варианта «Сою- за-2». На первом этапе РН «Союз-СТ» будет представлять собой РН «Союз-2» этапа 1а с новым головным обтекателем СТ, адаптированную к условиям запуска из находящегося вблизи экватора ГКЦ. Первый запуск «Союза-СТ» из Гвианского космического центра запланирован на конец 2006 – начало 2007 гг.
1. Увеличение массы выводимого полезного груза на орбиту высотой 200 км, по сравнению с предыдущими РН типа «Союз»: на этапе 1а- на 250-300 кг, на этапе 16 – на 1100-1200 кг.
2. Увеличение зоны размещения полезного груза при использовании головного обтекателя диаметром 4,11 м, что позволяет более чем на 300 кг поднять массу выводимой на орбиту полезной нагрузки.
3. Повышение точности выведения космического аппарата (допуск на величину периода обращения составит не более ±2,5 с вместо нынешних ±22 с).
4. Выведение космических аппаратов в широком диапазоне наклонений орбиты при сохранении согласованных районов падения отработавших ступеней за счет возможности изменения наклонения плоскости орбиты путем пространственного маневра на активном участке полета.
5. Выведение полезных нагрузок на высокие круговые, эллиптические, солнечно-синхронные, геопереходные, геостационарную орбиты и отлетные траектории при использовании разгонного блока «Фрегат».
В рамках работ по созданию РН «Союз-2» как модернизации семейства ра- кет-носителей «Союз» уже проведены или проводятся следующие работы:
• повышение удельных характеристик ЖРД первой и второй ступеней путем улучшения смесеобразования в камерах сгорания за счет применения новых форсуночных головок;
• внедрение современной цифровой системы управления с комплексом высокоточных приборов, обеспечивающей полет РН по оптимальным траекториям, пространственный маневр и высокую точность выведения полезной нагрузки на орбиту;
• внедрение новой высокоинформативной цифровой системы телеизмерений;
• внедрение новой системы внешне- траекторных измерений, построенной на базе навигационной аппаратуры потребителей;
• создание новой третьей ступени на базе современного ЖРД с высокими удельными характеристиками.
При разработке РН «Союз-2» особое внимание уделялось обеспечению максимальной преемственности с прототипом. Конструкция сухих и топливных отсеков, внутрибаковых устройств, пневмогидроарматуры, монтаж двигателей боковых и центрального блоков ракеты-носителя в основном аналогичны применяемым на РН «Союз», однако некоторые корпусные элементы всех ступеней усилены без изменения принципиальной конструктивной схемы.
По-иному размещены приборы и кабельная сеть системы управления на центральном и боковых блоках. Третья ступень сохранила габариты прототипа, однако для оптимизации массы заправляемых компонентов топлива изменена конфигурация баков. Они подходят для работы и РД-0110, и РД-0124. По- новому размещены на блоке третьей ступени элементы систем телеизмерений и внешне- траекторных измерений.
Центральным направлением модернизации ракеты стало создание принципиально иной цифровой системы управления, которая разработана на основе современных принципов управления и новой отечественной элементной базы. Главным ее звеном является быстродействующая бортовая цифровая вычислительная машина с большим объемом оперативной памяти. Она непрерывно принимает сигналы от чувствительных элементов системы управления, исполнительных органов и других источников, сравнивает текущие значения с программными и, в соответствии с принятым законом управления, вырабатывает соответствующие управляющие воздействия. Среди измеряемых параметров – вектор скорости, значения углов тангажа, рыскания, вращения, а также показатели расходомеров топлива.
В отличие от аналоговой, цифровая система легко адаптируется к условиям по лета, включая случайные внешние воздействия, и парирует их без превышения действующих на РН силовых нагрузок. Ее внедрение позволяет рационально использовать энергетические возможности РН «Союз-2» при выведении крупногабаритных космических аппаратов, требующих применения головных обтекателей диаметром 3,7 и 4,11 м.
РН «Союз-2», как все ракеты этого семейства, выполнена по схеме с параллельным отделением боковых ракетных блоков в конце работы первой ступени и поперечным отделением ракетного блока второй ступени по окончании его работы.
На первом этапе полета работают ЖРД четырех боковых и центрального блоков, на втором, после отделения боковых блоков, – только двигатель центрального блока.
Первая ступень ракеты-носителя включает четыре боковых блока конической формы, закрепленных в шаровых опорах центрального блока. Конструктивно-компоновочная схема бокового блока состоит из силового конуса, несущего конического бака окислителя, межбакового отсека, несущего конического бака горючего, отсека баков перекиси водорода и жидкого азота и цилиндрического хвостового отсека. В хвостовом отсеке каждого бокового блока размещается автономный четырехкамер- ный ЖРД однократного включения РД-107А, работающий на жидком кислороде и керосине и оснащенный двумя рулевыми соплами. Двигатели боковых блоков работают в течение примерно 118 с после старта. После их отключения блоки первой ступени отделяются и сбрасываются.
Вторая ступень (центральный блок) состоит из хвостового отсека, в котором установлен четырех- камерный ЖРД однократного включения РД-108А с четырьмя рулевыми соплами, отсека бака перекиси водорода, в котором установлен тороидальный бак жидкого азота, отсека бака горючего, межбакового отсека, отсека бака окислителя и приборного отсека.
Запуск ЖРД центрального и боковых блоков производится на Земле, что дает возможность контролировать работу двигателей в переходном режиме и при возникновении неисправностей во время пуска отменять старт ракеты. Это обеспечивает повышение безопасности эксплуатации. Двигатель работает 280-290 с.
Третья ступень (блок И), состоящая из переходного отсека, бака горючего, бака окислителя,
