Ракета - носитель 11А511У «Союз-У» предназначена для выведения космических аппаратов среднего класса на низкие околокруговые и слабоэллиптические орбиты. Ракета - носитель (РН) имеет высокую надежность, подтвержденную почти полувековым опытом использования в оборонных, научно-технических и коммерческих проектах.

РН "Союз-У" свой первый полет совершила в 1973 году и представляет собой последнюю из семнадцати ракет-носителей, созданных на базе двухступенчатой ракеты Р-7. В ходе конструирования и отработки (1953 - 1957 г.г.) ракеты Р-7, предназначенной для доставки тяжелого термоядерного заряда на межконтинентальную дальность, решен ряд очень сложных задач, связанных в первую очередь с проблемой разделения ступеней, надежным запуском второй ступени, решением проблем низкочастотных колебаний тяжелого, крупногабаритного корпуса ракеты. Довольно сложной оказалась задача обеспечения синхронизации и одновременного опорожнения баков различных ракетных блоков.

Спустя 45 лет после первого старта Р-7 создается ее очередная модификация - РН "Союз-2" с новой системой управления на базе бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ) и оригинальной третьей ступенью. РН может быть использована с блоком выведения "Икар" или разгонным блоком "Фрегат" и будет способна доставлять на орбиту, высотой 200 км, полезные нагрузки на 1200 кг больше, чем "Союз-У".

Параллельно с Р-7 шла разработка усовершенствованной МБР Р-7А. Именно она и ее наземное оборудование стали основой для создания базовых модификаций ракетно-космических комплексов: "Спутник", "Луна", "Восток", "Молния", "Восход" и "Союз".

РН "Союз-У", одна из наиболее удачных модификаций, имеет экономичные маршевые двигатели первой и второй ступеней. Применение в них топлива высокой плотности, обеспечило более высокие характеристики тяговооруженности носителя относительно Р-7А.

Конструктивно РН "Союз" состоит из шести ракетных блоков, соединенных по смешанной схеме. Ракетные блоки, образующие первую и вторую ступень соединены по схеме "пакет": вокруг удлиненного центрального блока (блок "А") устанавливаются четыре боковых блока "Б", "В", "Г" и "Д". Третья ступень (блок "И") соединяется последовательно с центральным блоком. Во время полета в плотных слоях атмосферы космический аппарат закрыт головным обтекателем для защиты от набегающего воздушного потока.

Все двигательные установки (ДУ) ракетных блоков РН состоят из четырехкамерных жидкостных ракетных двигателей с подачей компонентов топлива одним турбонасосным агрегатом (ТНА). Кроме того, в каждой ДУ блоков, входящих в состав "пакета", устанавливаются рулевые камеры сгорания: по две на боковых блоках и четыре - на центральном. Третья ступень управляется в полете с помощью четырех рулевых сопел, через которые истекают продукты сгорания газогенератора привода ТНА.

Двигательные установки ракетных блоков гидравлически не связаны между собой и работают независимо друг от друга. Основными компонентами топлива всех ДУ являются жидкий кислород и керосин (РГ-1). Привод топливных насосов двигателей "пакета" осуществляется газовой турбиной, которая работает на парогазе, образующемся при разложении перекиси водорода. Газогенератор ТНА блока "И" работает на основных компонентах топлива.

Автономная инерциальная система управления обеспечивает движение ракеты по заранее рассчитанной программной траектории и выдает необходимые команды на изменение режимов работы ДУ, сброс отработавших элементов конструкции (ракетных блоков, створок головного обтекателя и хвостового отсека) и отделение космического аппарата. Прицеливание ракеты в заданную плоскость стрельбы осуществляется в ходе предстартовой подготовки путем разворота ракеты в стартовом устройстве на заданный азимут.

Все двигательные установки "пакета" запускаются одновременно у Земли и работают на первой ступени полета в течение 118 - 120 с. Для разделения ступеней двигатели боковых блоков переводятся на режим пониженной тяги, а затем выключаются полностью. ДУ центрального блока продолжает работать на номинальном режиме и уводит РН вперед. Для ускорения отвода боковых блоков от РН у них открываются специальные сопла, через которые стравливается давление наддува кислородных баков.

Разделение второй и третьей ступени происходит по "горячей" схеме, когда ДУ блока "И" запускается до механического разделения ступеней и истекающая из его сопел газовая струя отводит отделившийся центральный блок на безопасное расстояние.

Сброс створок головного обтекателя происходит после прохождения плотных слоев атмосферы на участке работы ДУ 2 ступени на высоте примерно 80 - 90 км. А на начальном участке полета 3 ступени, примерно через 5 - 12 с после отделения блока "А", с целью облегчения конструкции ракеты происходит сброс створок хвостового отсека блока "И".

Двигательная установка блока "И" работает непрерывно 240 - 242 с и через 3 с после ее выключение происходит отделение космического аппарата.

Весь полет РН "Союз" длится 520 - 530 с (примерно 8.8 минут) и за это время ракета пролетает 1700 км.

Пуски РН "Союз-У" проводятся с космодромов "Байконур" и "Плесецк".

На Байконуре имеется 2 стартовых комплекса РН "типа Р-7" ("Союз", "Молния", "Восток"). Работы по подготовке ракеты к пуску ведутся на технической позиции, включающей монтажно-испытательные корпуса ракет-носителей и космических аппаратов, системы транспортировки, хранения, заправки и утилизации компонентов топлива.

Пуски РН "Союз-У" на космодроме "Плесецк" могут осуществляться с любого из четырех стартовых комплексов, которые были построены в 1957 - 1961 годах для межконтинентальных баллистических ракет типа Р-7.

Обширен круг задач, решаемых Союзом-У. На ее долю приходится более двух третей всех запусков ракет типа Р-7. РН "Союз-У" использована для запуска пилотируемого космического корабля Союз-19 по программе "Союз-Апполон". "Союз-У" и его модификации выводят на орбиту пилотируемые "Союзы" и грузовые корабли Прогресс, научные спутники Ресурс, Бион, Фотон, и КА военного назначения Зенит, Янтарь и др.

Комплектация ракеты верхними ступенями значительно расширяет область ее применения: от группового запуска спутников на низкие и средние орбиты до запуска КА массой 1,2 т на геостационарную орбиту.

При первых шести коммерческих стартах в 1999 г. в состав модифицированной РН «Союз» входил разгонный блок «Икар», рассчитанный на многократные включения. В ходе каждого из этих полетов ракеты «Союз» выводили на орбиты высотой до 1000 км по четыре спутника связи Globalstar массой 465 кг каждый.

Грузоподъемность РН «Союз-Икар» при выведении на орбиту высотой 450 км и наклонением 51,60 составляет 4,1т, на орбиту высотой 1400 км с тем же наклонением - 3,3 т.

При укомплектовании РН разгонным блоком "Фрегат" на орбиту высотой 450 км может быть доставлена полезная нагрузка массой 5,5 т, а на солнечно синхронную орбиту высотой 1400 км полезная нагрузка массой 4,6 т.

Основные характеристики