Rakety rodiny R-7
Rakety rodiny R-7 jsou rodinou nosných raket odvozených od mezikontinentální balistické rakety R-7 (běžně nazývané semjorka (sedmička, семёрка) cestou postupné výrazné modernizace.
Zdařilost a jako výsledek spolehlivost konstrukce, a také na mezikontinentální balistickou raketu vysoká nosnost dovolila využít R-7 jako nosnou raketu. Postupná modernizace motorů i přidání dalších stupňů vedla k růstu hmotnosti vynášeného užitečného zatížení, spolehlivosti a zvýšení spektra řešených úkolů.
Nosné rakety právě této rodiny otevřely lidem kosmickou éru, jimi byly, mimo jiné, vyvedeny na oběžnou dráhu první umělá družice Země Sputnik 1, první družice s živým tvorem na palubě i první pilotovaná kosmická loď Vostok 1. Dodnes jsou všechny ruské pilotované lodě vypouštěny raketami této rodiny.
V souvislosti s tím, že nejpočetnějšími[1] zástupci rodiny jsou varianty raket Sojuz, je tento název někdy používán pro označení celé rodiny raket.
Všeobecné údaje
| U rakety R-7 se motory prvního i druhého stupně zažehují současně na startu, taková konfigurace je proto pro odlišení od „čistě“ dvoustupňového schématu často označována za jedenapůlstupňovou. V americkém prostředí jsou takto uspořádané nosiče považovány za jednostupňové s přidanými pomocnými motory, tvořícími nultý stupeň. |
Rakety rodiny jsou charakteristické konstrukčním schématem zděděným po R-7. Raketa R-7, první sovětská mezikontinentální balistická střela, byla dvoustupňová (přesněji jedenapůlstupňová) raketa, s paralelním uspořádáním stupňů. První stupeň tvořily čtyři boční kuželovité bloky označované jako bloky B, V, G, a D (podle druhého až pátého písmene azbuky), umístěné do kříže kolem druhého stupně, označovaného jako blok A. Ve všech blocích byly používány čtyřkomorové vysokotlaké kapalinové raketové motory s otevřeným cyklem, v prvním stupni motory RD-107 (výrobní typové označení 8D74), v druhém stupni motor RD-108 (8D75). Jako kapalné pohonné látky se používaly v obou stupních kerosin T-1 jako palivo a podchlazený kapalný kyslík jako okysličovadlo. Trup druhého stupně se nad bodem horního upevnění bloků prvního stupně mírně rozšiřoval. Paralelní uspořádání Koroljov zvolil z důvodu dosažení co nejmenší délky sestavené rakety, přičemž maximální průměr i délka jednotlivých bloků byly omezeny požadavky na možnost přepravy dílů železnicí z výrobního závodu na kosmodrom, eventuálně bojová stanoviště.
Využití
V současnosti jsou využívány následující rakety rodiny:
Uživateli raket jsou Kosmická vojska Ruska a Roskosmos. Kromě toho existuje mezinárodní společnost Starsem (ze star = hvězda a sem - semjorka) zajišťující vypuštění užitečného zatížení nosnými raketami dané rodiny z kosmodromů Bajkonur a Kourou
Přehled nosných raket rodiny R-7
- Blok (motor) – uvedeno je označení bloku a příslušný motor, u prvního stupně má každý blok svůj jeden motor.
- Nosnost, není-li uvedeno jinak, je míněna na LEO (kruhovou nízkou dráhu – 200 km), při startu z Bajkonuru.
- Počet startů je uveden k 28. prosinci 2011. Celkem k tomuto datu proběhlo 26 (9 neúspěšných) startů rakety R-7, 28 (2 neúspěšné) startů rakety R-7A a 1729 startů nosných raket od R-7 odvozených.[1]
| Název rakety | Index GRAU | 1. stupeň bloky motor | 2. stupeň blok motor | 3. stupeň blok motor | 4. stupeň blok motor | Ve službě | Startů (neúspěšných) | Nosnost (kg) | Výška (m) | Průměr (m) | Hmotnost (t) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Sputnik | 8К71PS | B, V, G, D RD-107 | A RD-108 | – | – | 1957 | 2 (0)[1] | 500 | 29,167 | 10,3 | 267 |
| Sputnik-3 | 8А91 | B, V, G, D RD-107 | A RD-108 | – | – | 1958 | 2 (1)[1] | 1 327 | 31,000 | 10,3 | 269,3 |
| Poljot | 11A59 | B, V, G, D RD-107 | A RD-108 | – | – | 1963–1964 | 2 (0)[1] | 1 400 | 30,0 | 10,3 | 277 |
| Luna | 8К72, 8K72L | B, V, G, D RD-107 | A RD-108 | E RD-0105 | – | 1958–1960 | 26 (8)[1] | 4 550 | 33,5 | 10,3 | 279 |
| Vostok | 8К72К | B, V, G, D RD-107 | A RD-108 | E RD-0109 | – | 1960–1964 | 4 730 | 38,246 | 10,3 | 287 | |
| Vostok-2 | 8А92 | B, V, G, D RD-107 | A RD-108 | E RD-0109 | – | 1962–1967 | 45 (5)[1] | 4 730 | 38,246 | 10,3 | 287 |
| Vostok-2M | 8А92М | B, V, G, D RD-107 | A RD-108 | E RD-0109 | – | 1964–1991 | 94 (2)[1] | 3 800 | 38,246 | 10,3 | 287 |
| Voschod | 11A57 | B, V, G, D RD-107 | A RD-108 | I RD-0108 | – | 1963–1976 | 299 (14)[1] | 5 900 | 44,628 | 10,3 | 298 |
| Molnija | 8К78 | B, V, G, D RD-107MM | A RD-108MM | I RD-0107 | L C1-5400 | 1960–1965 | 40 (11)[1] | 1 500 (k Měsíci) | 43,440 | 10,3 | 305 |
| Molnija-M | 8К78М | B, V, G, D RD-107MM | A RD-108MM | I RD-0110 | L C1-5400 | 1964–2010 | 297 (21)[1] | 2 000 na GTO | 43,44 | 10,3 | 305 |
| Sojuz | 11А511 | B, V, G, D RD-107 | A RD-108 | I RD-0110 | - | 1966–1975 | 32 (2)[1] | 6 450 | 50,67 | 10,3 | 308 |
| Sojuz-L | 11А511L | B, V, G, D RD-107 | A RD-108 | I RD-0110 | - | 1970–1971 | 3 (0)[1] | 5 500 | 44,0 | 10,3 | 305 |
| Sojuz-M | 11А511М | B, V, G, D RD-107 | A RD-108 | I RD-0110 | – | 1971–1976 | 8 (0)[1] | 6 600 | 50,670 | 10,3 | 310 |
| Sojuz-U | 11А511U | B, V, G, D RD-117 | A RD-118 | I RD-0110 | – | 1973–2017 | 786 (22)[1] | 6 950 | 51,1 | 10,3 | 313 |
| Sojuz-U2 | 11А511U2 | B, V, G, D RD-117 | A RD-118 | I RD-0110 | – | 1982–1996 | 70 (0)[1] | 7 050 | 51,1 | 10,3 | 313 |
| Sojuz-FG | 11А511FG | B, V, G, D RD-107A | A RD-108A | I RD-0110 | – | 2001–2019 | 70 (1)[1] | 7 130 | 49,476 | 10,3 | 305 |
| Sojuz 2.1a | 14А14 | B, V, G, D RD-107A | A RD-108A | I RD-0110 | – | od 2004 | 43 (3)[1] | 7 020 | 49,476 | 10,3 | 305 |
| Sojuz 2.1b | 14А14 | B, V, G, D RD-107A | A RD-108A | I RD-0124 | – | od 2006 | 50 (3) | 8 250 | 49,476 | 10,3 | 311 |
| Sojuz 2.1v | 14A15 | A NK-33-1 | I RD-0124 | – | – | od 2013 | 6 (1) | 2 850 | 44,0 | 3,0 | 158 |
| Sojuz-2-3 | B, V, G, D RD-107A | A NK-33-1 | I RD-0124 | – | projekt | – | 10 000 |
Sputnik
Nosné rakety Sputnik byly fakticky mezikontinentální balistickou střelou R-7, pouze bojovou hlavici nahradila družice. Touto raketou byly vypuštěny první sovětské umělé družice Země.
Luna
Raketa verze Luna se odlišovala od verze Sputnik přidáním třetího stupně – bloku E s motorem RD-0105 o tahu 49 kN. Tato raketa vynesla do vesmíru první tři sondy programu Luna. Také je označována jako Vostok L
Vostok
Odlišovala se od verze Luna modernizovaným motorem třetího stupně (RD-0109 o tahu 55 kN). Právě tato raketa byla použita v programu Vostok, prvním sovětském programu pilotovaných letů.
Voschod
V raketě Voschod byl použit nový třetí stupeň, nazvaný blok I, se znatelně výkonnějším motorem RD-0108 (tah 295 kN). Byla použita pro vynesení kosmických lodí řady Voschod, později pro družice Zenit.
Molnija
Modifikace rakety Vostok, konstruovaná paralelně k verzi Voschod. Odlišovala se přítomností čtvrtého stupně, bloku L, a modernizovanými motory všech ostatních stupňů. Byla určena pro vynášení spojových družic řady Molnija na silně eliptické dráhy a pro vypouštění meziplanetárních sond.
Sojuz
Další modifikace rakety Voschod, s novým motorem třetího stupně - RD-0110. Umožnila vynášení nového typu pilotovaných kosmických lodí – lodí Sojuz.
Sojuz-U
Modernizovaná raketa Sojuz, s lepšími motory prvního a druhého stupně. Raketa byla zkonstruována jako náhrada všech dosavadních verzí raket rodiny R-7 s výjimkou Molniji, proto byla označena Sojuz-U jako unifikovaný (унифицированный).
Raketa byla využívána od roku 1973 do 2017 a je se 786 starty do 22. února 2017[1] nejmasovější nosnou raketou vůbec.
Sojuz-U2
Varianta rakety Sojuz-U používající v motorech prvního a druhého stupně syntetický kerosin (sintin, синтин) místo obvyklého rafinovaného kerosinu T-1. Změna paliva umožnila zvýšit hmotnost nákladu o v průměru 200 kg. První start se uskutečnil v prosinci 1982, roku 1996 bylo rozhodnuto o ukončení produkce této verze v souvislosti se zastavením výroby sintinu, jeho vysokou cenou a problémy s motory rakety určené pro vypuštění lodi Sojuz TM-24.[2]
Sojuz-FG
Modernizovaná verze Sojuzu-U se zdokonalenými motory prvního a druhého stupně. Motory byly vybaveny novým systémem vstřikování paliva, což přineslo o 5% vyšší nosnost.
Opětné zvýšení nosnosti řešilo problémy vzniklé vyřazením rakety Sojuz-U2, při použití raket Sojuz-U pro vypuštění lodí Sojuz TM se třemi kosmonauty bylo, vzhledem k její nižší nosnosti, nutno hlídat každý kilogram váhy posádky a vybavení.
Raketa byla používaná od roku 2001 do 2019.
Sojuz 2
Další modernizace Sojuzu-U, paralelní k Sojuzu-FG. Ve verzi Sojuz 2.1a jsou motory s tělesem rakety shodné s verzí Sojuz-FG. Hlavním prvkem modernizace je však nový řídící systém. Dosavadní dva analogové systémy řízení (jeden systém pro první dva stupně a druhý pro vyšší stupně) jsou nahrazeny jediným digitálním. Nová raketa tak má výrazně vyšší přesnost a manévrovatelnost za letu, možnost využívat kryty nákladu o větším průměru. Raketa má nižší náročnost na pozemní přípravu startu.
Ve verzi Sojuz 2.1b má raketa i nový motor třetího stupně – RD-0124, který přinesl zvýšení hmotnosti vynášeného nákladu o jednu tunu.
První start Sojuzu 2.1a proběhl 8. listopadu 2004, Sojuzu 2.1b 27. prosince 2006. Do 18. září 2009 se uskutečnilo sedm startů.
Verze upravené pro potřeby startů z guyanského kosmodromu Kourou jsou značeny Sojuz-ST, přesněji Sojuz STA pro raketu odvozenou od Sojuzu 2.1a a Sojuz STB pro potomka Sojuzu 2.1ba.
Sojuz 2.1v
Také označován Sojuz 1. Projektovaná jako lehká nosná raketa vzniklá ze Sojuzu 2.1b odebráním čtyř bloků prvního stupně a nahrazením motoru RD-108A centrálního stupně A motory NK-33-1 (pozůstalé po raketě N-1, v budoucnu se počítá s obnovením výroby).
Sojuz 2-3
Projektovaná nosná raketa vzniklá ze Sojuzu 2.1b náhradou motoru RD-108A centrálního stupně za motor NK-33-1. Zvětší se průměr dolní části centrálního bloku, nosnost rakety je předpokládána 10 tun na nízkou dráhu z Bajkonuru, 10,7 tuny z Kourou.[3][4]
Odkazy
Reference
V tomto článku byly použity překlady textů z článků Ракеты-носители семейства Р7 na ruské Wikipedii a R-7 (rocket family) na anglické Wikipedii.
- ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс". ЦСКБ-Прогресс [online]. Samara: 2004, rev. 2012 [cit. 2012-02-19]. Kapitola Статистика пусков ракет-носителей, изготовленных ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс" (на 28.12.2011 г.). Dostupné v archivu pořízeném dne 2010-02-04. (rusky)
- ↑ ŠINKOVIČ, O. Ракеты-носители. Прекращение эксплуатации РН “Союз-У2”. Новости космонавтики [online]. 1996 [cit. 2009-9-18]. Čís. 12/13. Dostupné online.
- ↑ ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс". ЦСКБ-Прогресс [online]. Samara: [cit. 2012-02-19]. Kapitola Союз-2-3. Dostupné v archivu pořízeném dne 2010-02-04. (rusky)
- ↑ ИА REGNUM. Самарский Центр "ЦСКБ-Прогресс" планирует увеличить мощность ракет-носителей "Союз" [online]. 2008-7-16 [cit. 2012-02-19]. Dostupné online. (rusky)
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu R-7 na Wikimedia Commons - Historie rodiny raket R-7 na Encyclopedia Astronautica (anglicky)
Média použitá na této stránce
JSC2007-E-22717 (10 May 2007) --- A scene near the launch pad following the Progress 25 rollout at dawn today at the Baikonur Cosmodrome in Kazakhstan.
- Soyuz rocket assembly (NASA)
- original image caption: JSC2004-E-45198 (11 October 2004) --- The Soyuz TMA-5 spacecraft is mated to its booster rocket in a processing hangar at the Baikonur Cosmodrome in Kazakhstan October 11, 2004, in preparation for its rollout to the launch pad October 12 and its liftoff October 14 to carry astronaut Leroy Chiao, Expedition 10 commander and NASA International Space Station (ISS) science officer; cosmonaut Salizhan S. Sharipov, Russia's Federal Space Agency Expedition 10 flight engineer and Soyuz commander; and Russian Space Forces cosmonaut Yuri Shargin to the ISS. Building 112, Baikonur Cosmodrome, Kazakhstan. Photo Credit: "NASA/Bill Ingalls"
The Soyuz TMA-5 spacecraft blasts off from the Baikonur Cosmodrome in Kazakhstan October 14, 2004, carrying astronaut Leroy Chiao, Expedition 10 commander and NASA International Space Station (ISS) science officer, cosmonaut Salizhan S. Sharipov, Russia's Federal Space Agency flight engineer and Soyuz commander, and Russian Space Forces cosmonaut Yuri Shargin to the ISS. The crew will dock to the Station on October 16, and Chiao and Sharipov will replace the current Station crewmembers, cosmonaut Gennady I. Padalka, Expedition 9 commander, and astronaut Edward M. (Mike) Fincke, NASA ISS science officer and flight engineer, who will return to Earth October 24 with Shargin.
This shows the evolution of Soviet space launch vehicles in the early years. From the left are the R-7 ICBM (InterContinental Ballistic Missile), the Sputnik launcher, the Vostok launcher, and the Soyuz launcher.