наименование серии советских многоместных космических кораблей для полётов по орбите вокруг Земли; программа их разработки и запусков начиная с 1967. 'С.' предназначен для решения широкого круга задач в околоземном космическом пространстве: отработки процессов автономной навигации, управления, сближения, стыковки и проверки принципов создания и обслуживания околоземных орбитальных станций ; изучения воздействии условии длительного космического полета на организм человека; проверки принципов использования пилотируемых космических кораблей для исследования Земли в интересах народного хозяйства проведения научно-технических и научных экспериментов в космическом пространстве.
Основные характеристики. Масса корабля (максимальная) - 6,8 т, длина (максимальная) - 7,5 м, диаметр (максимальный) - 2,72 м, диаметр жилых отсеков - 2,2 м, размах панелей с солнечными батареями - 8,37 м, суммарный объем жилых отсеков - 10 м3. Космический корабль 'С.' состоит из 3 основных отсеков ( рис. 1 ), которые механически соединяются с помощью пиротехнических узлов. В состав корабля 'С.' входят: система ориентации и управления движением в полете и при спуске; система двигателей причаливания и ориентации; сближающе-корректирующая двигательная установка; системы радиосвязи, электропитания, стыковки, радионаведения и обеспечения сближения и причаливания с помощью оптических средств; система приземления и мягкой посадки ; комплекс систем обеспечения жизнедеятельности; система управления бортовым комплексом аппаратуры и оборудования.
Основные отсеки. Спускаемый аппарат (СА) служит для размещения экипажа на участке выведения 'С.' на орбиту, при управлении кораблём в полёте по орбите, во время управляемого спуска в атмосфере, парашютирования, приземления. СА - герметичный отсек, оснащенный двумя боковыми обзорными иллюминаторами и одним иллюминатором с оптическим визиром-ориентатором. Корпус снаружи покрыт теплозащитой, а внутри - теплоизоляцией в сочетании с декоративной обшивкой. В СА размещены пульт космонавтов, ручки управления кораблём, приборы и оборудование основных и вспомогательных систем, контейнеры для возвращаемой научной аппаратуры и резервный запас (продукты, снаряжение, медикаменты и др.) для экипажа. Для обеспечения полёта по программе ЭПАС предусмотрен пульт управления совместимыми (работающими на одинаковых частотах) радиостанциями и внешними огнями. Для передачи цветного телевизионного изображения на Землю установлены специальные светильники и дополнительные узлы крепления телекамер.
Орбитальный модуль (ОМ) используется в качестве рабочего отсека при проведении научных экспериментов, для отдыха экипажа и перехода его в др. космический корабль. ОМ выполнен из 2 оболочек - полусфер, соединённых цилиндрической вставкой, имеет 3 обзорных иллюминатора, один из которых расположен на крышке люка-лаза стыковочного устройства. В нижней части отсека имеется люк, соединяющий ОМ с СА, а также боковой люк для посадки экипажа в корабль на стартовой площадке. В ОМ расположены пульт управления, приборы и оборудование основных и вспомогательных систем, научная аппаратура.
Приборно-агрегатный отсек (ПАО) предназначен для размещения основной аппаратуры, оборудования и систем, обеспечивающих орбитальный полёт. Он состоит из переходной, приборной и агрегатной секций. В переходной секции, выполненной в виде форменной конструкции, соединяющей С А с приборной секцией, установлено 10 двигателей причаливания и ориентации с тягой 100 н (10 кгс ) каждый, топливные баки и система подачи однокомпонентного топлива. В герметичной приборной секции, имеющей форму цилиндра с двумя днищами, размещены приборы системы ориентации и управления движением, управления бортовым комплексом аппаратуры и оборудования корабля, радиосвязи с Землёй и программно-временного устройства, радио-телеметрии, единого электропитания. Агрегатная секция выполнена в виде цилиндрической оболочки, соединённой с конической оболочкой, заканчивающейся базовым шпангоутом, предназначенным для установки корабля на ракету-носитель. Снаружи агрегатной секции расположен большой радиатор-излучатель системы терморегулирования, 4 двигателя причаливания и ориентации с тягой 100 н (10 кгс ) каждый, 8 двигателей ориентации с тягой 10 н (1 кгс )каждый, нижние узлы крепления солнечных батарей. В агрегатной секции размещена сближающе-корректирующая двигательная установка, состоящая из основного и дублирующего двигателей с тягой по 4 кн (400 кгс ) , топливных баков и системы подачи двухкомпонентного топлива. В районе базового шпангоута установлены антенны радиосвязи и телеметрии, ионные датчики системы ориентации и часть батарей системы единого электропитания корабля. Солнечные батареи выполнены в виде 2 'крыльев' из 3 створок каждое. На концевых створках батарей размещены антенны радиосвязи, телеметрии и цветные бортовые огни ориентации. Все отсеки корабля снаружи закрыты экранно-вакуумной теплоизоляцией зелёного цвета. При выведении на орбиту искусственного спутника Земли (ИСЗ) на участке полёта в плотных слоях атмосферы корабль закрыт сбрасываемым головным обтекателем, оснащенным двигательной установкой аварийного спасения системы .
Стыковочное устройство (устанавливается в случаях использования 'С.' в качестве транспортного корабля одноразового применения) выполняет следующие функции: поглощение (демпфирование) энергии соударения кораблей; первичную сцепку; выравнивание и стягивание кораблей; жёсткое соединение конструкций кораблей и создание герметичного стыка; расстыковку и разделение кораблей. Конструктивно состоит из 2 частей, размещенных на соединяемых объектах: активного стыковочного агрегата, устанавливаемого на транспортном корабле и снабженного механизмом для осуществления всех действий по стыковке, и пассивного стыковочного агрегата, устанавливаемого на орбитальной станции или др. корабле. Каждая часть стыковочного устройства выполнена в виде 2 автономных узлов - стыковочного механизма (на активном агрегате) и его ответной части (на пассивном агрегате); стыковочного шпангоута с расположенными на нём дополнительными механизмами. Стыковочный механизм на активном агрегате выполняет основные функции по соединению объектов до соприкосновения стыковочных шпангоутов. Ответная, пассивная часть представляет собой приёмный конус, в который при стыковке входит штырь стыковочного механизма ( рис. 2 ). В эксперименте по программе ЭПАС было испытано принципиально новое, технически более совершенное стыковочное устройство (андрогинный периферийный агрегат стыковки, см. рис. 1 ), качественно отличающееся от всех предшествующих, выполненных по схеме 'штырь - конус', с помощью которых ранее осуществлялись стыковки как сов., так и амер. космических кораблей (см. в ст. Стыковка ) .
Основные системы. Система ориентации и управления движением корабля предназначена для управления его положением в пространстве: построения различных видов ориентации; длительного сохранения ориентированного положения, т. е. поддержания ориентации; стабилизации корабля при выдаче реактивного импульса сближающей корректирующей двигательной установки; управления процессом сближения с др. космическим кораблём. Система может работать как в автоматическом режиме, так и в режиме ручного управления. Бортовая аппаратура получает энергию от централизованной системы электропитания с солнечными батареями (полезная площадь 14 м2 ) . После стыковки корабля с орбитальной станцией батареи используются в общей системе электропитания.
Комплекс систем жизнеобеспечения включает систему регенерации атмосферы СА и ОМ, запасы пищи и воды, ассенизационно-санитарное устройство. Регенерация обеспечивается веществами, поглощающими углекислый газ с одновременным выделением кислорода. Специальные фильтры поглощают вредные примеси. Экипаж работает в скафандрах на участках выведения корабля на орбиту, стыковки и расстыковки кораблей, спуска с орбиты. На остальных участках скафандры хранятся в ОМ, уложенные в полётные сумки. При работе условия для жизнедеятельности создаются вентиляцией скафандров кабинным воздухом от вентиляционных установок СА.
Комплекс радиотехнических средств предназначен для определения параметров орбиты корабля, приёма команд с Земли, двухсторонней телефонной и телеграфной связи с Землёй в различных диапазонах длин волн, передачи на Землю телевизионных изображений обстановки в отсеках и внешней обстановки, наблюдаемой через иллюминаторы.
Система терморегулирования поддерживает температуру воздуха в жилых отсеках в пределах 15-25 |С и относит. влажность в пределах 20-70%; температуру воздуха в приборном отсеке - 0-40 |С.
Сведения о запусках. За 1967-75 было выведено на орбиту ИСЗ 18 пилотируемых кораблей 'С.' (см. табл.).
Полёты советских космических кораблей 'Союз' (1967-76)
Наименование корабля
Дата запуска и возвращения на Землю
Продолжительность полёта, сут
Экипаж
Начальные параметры орбиты
высота в перигее, км
высота в апогее, км
наклонение, град
период обращения, мин
'Союз-1'
23.4-24.4.67
свыше 1
Комаров В. М.
201
224
51,7
88,6
'Союз-2'
25.10-28.10.68
около 3
беспилотный
185
224
51,7
88,5
'Союз-3'
26.10-30.10.68
около 4
Береговой Г. Т.
205
225
51,7
88,6
'Союз-4'
14.1-17.1.69
около 3
Шаталов В. А.
173
225
51,7
88,25
'Союз-5'
15.1-18.1.69
свыше 3
Волынов Б. В., Елисеев А. С., Хрунов Е. В.
200
230
51,7
88,7
'Союз-6'
11.10-16.10.69
около 5
Шонин Г. С., Кубасов В. Н.
186
223
51,7
88,36
'Союз-7'
12.10-17.10.69
около 5
Филипченко А. В., Волков В. Н., Горбатко В. В.
207
226
51,7
88,6
'Союз-8'
13.10-18.10.69
около 5
Шаталов В. А., Елисеев А. С.
205
223
51,7
88,6
'Союз-9'
1.6-19.6.70
около 18
Николаев А. Г., Севастьянов В. И.
207
220
51,7
88,59
'Союз-10'
23.4-25.4.71
около 2
Шаталов В. А., Елисеев А. С., Рукавишников Н. Н.
208
246
51,6
89,0
'Союз-11'
6.6-30.6.71
около 24
Добровольский Г. Т., Волков В. Н., Пацаев В. И.
185
217
51,6
88,3
'Союз-12'
27.9-29.9.73
свыше 2
Лазарев В. Г., Макаров О. Г.
194
249
51,6
88,6
'Союз-13'
18.12-26.12.73
около 8
Климук П. И., Лебедев В. В.
225
272
51,6
89,22
'Союз-14'
3.7-19.7.74
около 16
Попович П. Р., Артюхин Ю. П.
255
277
51,6
89,7
'Союз-15'
26.8-28.8.74
свыше 2
Сарафанов Г. В., Демин Л. С.
254
275
51,6
89,6
'Союз-16'
2.12-8.12.74
около 6
Филипченко А. В., Рукавишников Н. Н.
177
223
51,6
88,4
'Союз-17'
11.1-9.2.75
около 30
Губарев А. А., Гречко Г. М.
293
354
51,8
90,7
'Союз-18'
24.5-26.7.75
около 63
Климук П. И. Севастьянов В. И.
193
247
51,6
88,6
'Союз-19'
15.7-21.7.75
около 6
Леонов А. А., Кубасов В. Н.
186
221,2
51,8
88,5
'Союз-20'*
17.11.75-16.2.76
около 92
беспилотный
343
367
51,6
91,4
Примечание. 5 апреля 1975 произведён запуск космического корабля типа 'С.' (экипаж В. Г. Лазарев и О. Г. Макаров), который не вышел на расчётную орбиту, совершил мягкую посадку на Землю.
*Для 'Союза-20' параметры даны после стыковки его с орбитальной станцией 'Салют-4'.
На кораблях 'С . -4' и 'С.-5' проводились автоматическое сближение, ручное причаливание и стыковка 2 пилотируемых космических кораблей с образованием на орбите ИСЗ первой экспериментальной космической станции общей массой 12 924 кг. Во время полёта (после стыковки) А. С. Елисеев и Е. В. Хрунов в скафандрах вышли в космическое пространство и осуществили переход из одного корабля в другой. На кораблях 'С.-6', 'С.-7', 'С.-8' проведён групповой полёт и выполнена программа научно-технических экспериментов, включая испытания способов сварки металлов в условиях глубокого вакуума и невесомости, проведены навигационные наблюдения, взаимное маневрирование, осуществлено взаимодействие кораблей между собой и с наземными командно-измерительными пунктами, одновременное управление полётом 3 кораблей. На корабле ' С.-9' совершен полёт (424 ч ) , который положил начало разработке и проверке в космосе средств, необходимых для длительных полётов без создания на борту корабля искусственной тяжести. На корабле 'С.-13' с помощью установленной на борту системы телескопов 'Орион-2' проведены астрофизические наблюдения и спектрографирование в УФ диапазоне участков звёздного неба. На кораблях 'С.-1', 'С.-3', 'С.-10', 'С.-11', 'С.-12', 'С.-14', 'С.-15' проводились отработка режимов работы бортовой аппаратуры и испытания новых и усовершенствованных систем как в одиночных полётах, так и совместно со станциями типа 'Салют' . Для отработки конструкции и бортовых систем 'С.' было запущено несколько беспилотных кораблей 'С.'. В соответствии с сов. программой подготовки к совместному полёту 'Союз' - 'Аполлон' проведены 2 полёта беспилотных кораблей типа 'С.' ('Космос-638' 3 апреля 1974 и 'Космос-672' 12 августа 1974). 2-8 декабря 1974 осуществлен полёт 'С.-16' (А. В. Филипченко и Н. Н. Рукавишников ) , аналогичного кораблю 'С.-19', на котором был совершен полёт по программе ЭПАС. Проводились испытания бортовых систем, модернизированных в соответствии с требованиями совместного полёта: нового стыковочного агрегата, системы ориентации и управления движением, комплекса систем жизнеобеспечения. Отработаны также режимы работы бортовой аппаратуры и действия экипажа при решении задач, идентичных задачам совместного полёта.
Осуществлены 2 экспедиции на кораблях 'С.-17' и 'С.-18' на орбитальную станцию 'Салют-4'. В ходе длительных космических полётов (около 30 и 63 сут ) проведён большой комплекс исследований Солнца, планет и звёзд в широком диапазоне спектра электромагнитных излучений. Впервые ('С.-18') выполнено комплексное фото- и спектрографическое исследование полярных сияний, а также редкого явления природы - серебристых облаков. Проведены комплексные исследования реакций организма человека на действия факторов длительного космического полёта. Испытаны различные средства профилактики неблагоприятного действия невесомости. Самостоятельной частью программы полёта ('С.-18') явились технические эксперименты по отработке новых систем и приборов перспективных космических кораблей и долговременных орбитальных станций. Осуществлен полёт корабля 'С.-19' по программе ЭПАС, в ходе которого дважды была осуществлена стыковка кораблей (17 и 19 июля 1975) и проведены 5 совместных научно-технических экспериментов: искусственное солнечное затмение, УФ-поглощение, зонообразующие грибки, микробный обмен, универсальная печь. Осуществление совместного сов.-амер. эксперимента явилось важным шагом в развитии международного сотрудничества в исследовании и освоении космического пространства в мирных целях.
Лит.: Освоение космического пространства в СССР, [т. 1-7], М., 1971-76.
Г. А. Назаров, Е. Ф. Рязанов.