Soyuz-2 - Soyuz-2

Soyuz-2 (2.1a / 2.1b / ST-A / ST-B)

Uma nave espacial MetOp pronta para o lançamento no topo de um foguete Soyuz-2.1a.
Função	Veículo de lançamento orbital
Fabricante	TsSKB-Progress ( Samara ) e Chemical Automatics Design Bureau ( Voronezh )
País de origem	Rússia
Custo por lançamento	US $ 80 milhões (Arianespace) [5] US $ 35-48,5 milhões (Roscosmos)
Tamanho
Altura	46,3 m (152 pés)
Diâmetro	2,95 m (9 pés 8 pol.)
Massa	312.000 kg (688.000 lb)
Estágios	2 ou 3
Capacidade
Carga útil para LEO
Massa	2.1a : 7.020 kg (15.480 lb) 2.1b : 8.200 kg (18.100 lb)
Carga útil para SSO
Massa	ST-A : 4.230 kg (9.330 lb) ST-B : 4.900 kg (10.800 lb)
Carga útil para GTO
Massa	ST-A : 2.810 kg (6.190 lb) ST-B : 3.250 kg (7.170 lb)
Carga útil para TLI
Massa	ST-B : 2.350 kg (5.180 lb)
Carga útil para GSO
Massa	ST-B : 1.360 kg (3.000 lb)
Foguetes associados
Família	R-7 ( Soyuz )
Histórico de lançamento
Status	Ativo
Sites de lançamento
Total de lançamentos	128 ( 2.1a: 54, 2.1b: 67, 2.1v: 7)
Sucesso (s)	121 ( 2.1a: 51, 2.1b: 64, 2.1v: 6)
Falha (s)	4 ( 2.1a: 2, 2.1b: 2, 2.1v: 0)
Falha (s) parcial (s)	3 ( 2.1a: 1, 2.1b: 1, 2.1v: 1)
Primeiro voo
Último voo
Cargas úteis notáveis
Boosters - Blok-B, V, G, D
No. boosters	4
Comprimento	19,6 m (64 pés)
Diâmetro	2,68 m (8 pés 10 pol.)
Massa vazia	3.784 kg (8.342 lb)
Massa bruta	44.413 kg (97.914 lb)
Massa propelente	39.160 kg (86.330 lb)
Motores	RD-107A
Impulso	Nível do mar: 839,48 kN (188.720 lb f ) Vácuo: 1.019,93 kN (229.290 lb f )
Impulso específico	Nível do mar: 263,3 s (2,582 km / s) Vácuo: 320,2 s (3,140 km / s)
Tempo de queima	118 segundos
Propulsor	LOX / RG-1
Primeira fase - Blok-A
Comprimento	27,10 m (88,9 pés)
Diâmetro	2,95 m (9 pés 8 pol.)
Massa vazia	6.545 kg (14.429 lb)
Massa bruta	99.765 kg (219.944 lb)
Massa propelente	90.100 kg (198.600 lb)
Motores	RD-108A
Impulso	Nível do mar: 792,41 kN (178.140 lb f ) Vácuo: 921,86 kN (207.240 lb f )
Impulso específico	Nível do mar: 257,7 s (2,527 km / s) Vácuo: 320,6 s (3,144 km / s)
Tempo de queima	286 segundos
Propulsor	LOX / RG-1
Segunda etapa - Blok-I
Comprimento	6,70 m (22,0 pés)
Diâmetro	2,66 m (8 pés 9 pol.)
Massa vazia	2.355 kg (5.192 lb)
Massa bruta	27.755 kg (61.189 lb)
Massa propelente	25.400 kg (56.000 lb)
Motores	2.1a / STA: RD-0110 2.1b / STB: RD-0124
Impulso	RD-0110: 298 kN (67.000 lb f ) RD-0124: 294,3 kN (66.200 lb f )
Impulso específico	RD-0110: 326 segundos RD-0124: 359 segundos
Tempo de queima	270 segundos
Propulsor	LOX / RG-1
Estágio superior (opcional) - Fregat / Fregat-M / Fregat-MT
Comprimento	1,5 m (4 pés 11 pol.)
Diâmetro	Fregat / Fregat-M: 3,35 m (11,0 pés) Fregat-MT: 3,80 m (12,5 pés)
Massa vazia	Fregat: 930 kg (2.050 lb) Fregat-M: 980 kg (2.160 lb) Fregat-MT: 1.050 kg (2.310 lb)
Massa propelente	Fregat: 5.250 kg (11.570 lb) Fregat-M: 5.600 kg (12.300 lb) Fregat-MT: 7.100 kg (15.700 lb)
Motores	S5,92
Impulso	19,85 kN (4,460 lb f )
Impulso específico	333,2 segundos
Tempo de queima	1100 segundos
Propulsor	N 2 O 4 / UDMH
Estágio superior (opcional) - Volga
Comprimento	1,025 m (3 pés 4,4 pol.)
Diâmetro	3,2 m (10 pés)
Massa vazia	840 kg (1.850 lb)
Massa propelente	300–900 kg (660–1.980 lb)
Motores	17D64
Impulso	2,94 kN (660 lb f )
Impulso específico	307 segundos
Propulsor	N 2 O 4 / UDMH

Soyuz-2 ( índice GRAU 14A14 ) é uma versão modernizada do foguete Soyuz soviético . Em sua forma básica, é um veículo de lançamento de três estágios para colocar cargas na órbita baixa da Terra . Em comparação com as versões anteriores do Soyuz, os boosters de primeiro estágio e os dois estágios principais apresentam motores aprimorados com sistemas de injeção aprimorados. Os sistemas de controle de vôo digital e telemetria permitem que o foguete seja lançado de uma plataforma fixa de lançamento, enquanto as plataformas de lançamento dos foguetes Soyuz anteriores tinham que ser giradas, já que o foguete não conseguia fazer um giro para mudar sua direção durante o vôo.

O Soyuz-2 costuma voar com um estágio superior, o que permite que ele levante cargas úteis para órbitas mais altas, como Molniya e órbitas geossíncronas . O estágio superior é equipado com sistemas de controle de vôo e telemetria independentes daqueles usados ​​no resto do foguete. O Fregat fabricado pela NPO Lavochkin é o estágio superior mais comumente usado.

Os foguetes Soyuz-2 foram lançados pela primeira vez do Local 31 no Cosmódromo de Baikonur e do Local 43 no Cosmódromo de Plesetsk , instalações de lançamento compartilhadas com foguetes derivados do R-7 anteriores, incluindo o Soyuz-U e o Molniya . Os voos comerciais Soyuz-2 são contratados pela Starsem e lançados do Site 31 no Cosmódromo de Baikonur e ELS ( Ensemble de Lancement Soyouz ), que foi construído no Centre Spatial Guyanais na costa norte da América do Sul . A versão Soyuz-2 ST-B pode entregar 3.250 kg (7.170 lb) para a órbita de transferência geoestacionária (GTO) deste sítio equatorial. Em 2016, o novo Vostochny Cosmodrome começou a operar voos Soyuz-2 também, a partir de sua primeira plataforma de lançamento chamada Vostochny Cosmodrome Site 1S .

O Soyuz-2 substituiu o Molniya-M , Soyuz-U e Soyuz-FG desde 2010, 2017 e 2019, respectivamente. TsSKB-Progress interrompeu a produção de Soyuz-U em abril de 2015; o vôo final de um foguete Soyuz-U ocorreu em 22 de fevereiro de 2017, levando o Progress MS-05 para a Estação Espacial Internacional (ISS). De acordo com funcionários do CNES entrevistados em maio de 2018, os lançamentos da Soyuz do Centre Spatial Guyanais podem ser substituídos pela versão A62 de médio porte Ariane 6 em 2021, mas posteriormente retrocedidos para 2022 ou mais tarde.

Variantes

A família Soyuz-2 inclui 2.1a, 2.1b e 2.1v. As duas primeiras variantes são modificações do lançador Soyuz-U . Este último é uma versão "leve" sem amplificadores laterais. Quando lançado do site Center Spatial Guyanais , o Soyuz-2 é sempre combinado com a carenagem do tipo ST; esta versão é chamada de Soyuz-ST ou Soyuz-STK , onde "K" adicional indica medidas especiais tomadas para preparar e lançar o foguete em condições de calor e umidade.

Soyuz-2.1a

A versão 2.1a inclui a conversão de sistema de controle de vôo analógico para digital e motores aprimorados no booster e o primeiro estágio com sistemas de injeção aprimorados. Os novos sistemas de controle de vôo digital e telemetria permitem que o foguete seja lançado de uma plataforma de lançamento fixa, em vez de angular, e ajuste sua direção durante o vôo. Um sistema de controle digital também permite o lançamento de satélites comerciais maiores com carenagens de carga útil mais largas e mais longas , como a carenagem do tipo ST. Essas carenagens introduzem muita instabilidade aerodinâmica para o antigo sistema analógico lidar. Este estágio continua usando o motor RD-0110. A versão 2.1a / ST às vezes é chamada de Soyuz ST-A . O primeiro lançamento, da Guiana, (17 de dezembro de 2011 para Pléiades-HR 1A , SSOT , ELISA (4 satélites)) foi um sucesso.

Soyuz-2.1b

A versão 2.1b adiciona um motor atualizado ( RD-0124 ) que aumenta muito o impulso específico do estágio superior (326 segundos para 359 segundos) e, portanto, melhora a capacidade de carga útil de 7 toneladas para 8,2 toneladas. O primeiro lançamento ocorreu do Plesetsk Cosmodrome Site 43 em 26 de julho de 2008 com uma carga militar classificada. A versão 2.1b / ST às vezes é chamada de Soyuz ST-B . O primeiro lançamento, do Centre Spatial Guyanais , foi um sucesso (21 de outubro de 2011), para os dois primeiros satélites Galileo IOV.

Soyuz-2.1v

O primeiro veículo de vôo da versão 2.1v foi finalizado em 2009. É uma versão "leve" do Soyuz-2 sem os reforços laterais (blocos B, V, G e D). O motor Block A foi substituído pelo mais potente NK-33-1 , que em 2009 seria substituído pelo RD-193 . A nova versão do lançador foi capaz de entregar até 2,8 toneladas em órbita baixa da Terra.

Modificações para vários sites de lançamento

As versões Soyuz-2.1a / 1b lançadas do Vostochny Cosmodrome e do Center Spatial Guyanais apresentam uma série de modificações nas unidades de estoque. Alguns deles podem ser implementados posteriormente em todos os Soyuz-2, enquanto alguns são requisitos específicos para o design da porta espacial.

As modificações para a versão Center Spatial Guyanais (CSG) incluem:

• Primeiro uso de uma torre de serviço móvel no ELS que permitiu a integração vertical de carga útil.
• Adaptadores de carga útil fornecidos pela Europa.
• KSE fornecido pela Europa ( francês : Kit de Sauvegarde Européenne , lit.  'European Safeguard Kit'), um sistema para localizar e transmitir um sinal de término de voo . Ele ativaria o comando de desligamento do motor e deixaria o veículo em uma trajetória balística.
• Adaptação do sistema de telemetria S-Band em todos os palcos das 5 bandas TM disponíveis em Baikonur e Plesetsk às 3 permitidas na gama CSG.
• Adaptação da codificação e frequência da telemetria Banda S ao padrão IRIG usado no CSG.
• Adaptação do sistema de purga de oxigênio para direcionamento para o exterior do pórtico móvel.
• Adaptação ao clima tropical CSG, incluindo a adaptação do sistema de ar condicionado às especificações locais e medidas de proteção para evitar congelamento. Todos os buracos e cavidades foram estudados e certificados para serem adequadamente protegidos contra a intrusão de insetos e roedores.
• Os quatro propulsores e o estágio central foram atualizados com dispositivos pirotécnicos para romper os tanques de combustível e garantir que eles afundariam no oceano. Os outros estágios mostraram perder integridade estrutural no impacto e, portanto, afundar.
• Pelo menos inicialmente, os reforços e o estágio de núcleo usariam os 14D22 ( RD-107 A) e 14D23 ( RD-108 A) com ignição pirotécnica em vez dos 14D22KhZ e 14D23KhZ com ignição química usados ​​no resto do Soyuz-2.

As modificações para a versão Vostochny Cosmodrome incluem:

• Computador novo e atualizado, NASemikhatov NPO Automatika's Malachite-7, com seis vezes mais desempenho, melhor proteção contra obsolescência, peso reduzido.
• O novo computador permitiu uma redução significativa na complexidade da rede de cabos graças às linhas de multiplexação e ao uso de barramentos comuns.
• Novas baterias de níquel-cádmio que eliminam a necessidade de uma estação de carregamento de bateria dedicada.
• Inclusão de sistema de vídeo on-board, que possibilitará visualizações em tempo real do lançamento.
• Como a plataforma de lançamento em Vostochny também possui um pórtico móvel para integração vertical de carga útil, semelhante ao ELS na Guiana , possui a tubulação necessária para direcionar as purgas de oxigênio para fora do pórtico.

Em 1 de outubro de 2015, foi anunciado que partes do complexo de montagem do Soyuz-2 no Vostochny Cosmodrome foram projetadas para uma modificação diferente do foguete e são muito pequenas, de modo que o primeiro lançamento planejado em dezembro de 2015 estava em questão. O primeiro lançamento ocorreu em 28 de abril de 2016 às 02:01:21 UTC .

Missões notáveis

Voo de teste suborbital

Em 8 de novembro de 2004, às 18:30 UTC, o primeiro foguete porta-aviões Soyuz-2, na configuração Soyuz-2.1a, foi lançado do Cosmódromo Plesetsk na Rússia. O foguete seguiu um sub-orbital trajetória, com a terceira fase e clichê carga re-entrar ao longo do Oceano Pacífico .

Lançamento inaugural

A primeira tentativa de lançar um Soyuz-2 em órbita, com o satélite MetOp-A , ocorreu em 17 de julho de 2006. Ele foi esfregado duas horas antes do lançamento por uma sequência automática, depois que o computador de bordo não conseguiu verificar o azimute de lançamento. O abastecimento do foguete estava em andamento na época, e todo o equipamento complexo de lançamento e as verificações preliminares a bordo ocorreram sem incidentes. O foguete foi deixado com combustível na plataforma de lançamento, para a próxima tentativa em 18 de julho de 2006. O lançamento acabou sendo conduzido em 19 de outubro de 2006.

Primeira missão tripulada

O primeiro lançamento tripulado do Soyuz-2 ocorreu em 9 de abril de 2020, transportando o Soyuz MS-16 para a ISS.

Estatísticas de lançamento

Desde 2016, os foguetes Soyuz-2 acumularam um total de 128 lançamentos, 121 dos quais bem-sucedidos, gerando uma taxa de sucesso de 94,5%.

Lista de lançamentos

Lançamentos planejados

Veja também

• Programa Soyuz
• Lista de lançamentos de R-7

Notas

Referências

links externos

• Artigo da Encyclopedia Astronautica no Soyuz 2.1
• Artigo da Encyclopedia Astronautica no Soyuz 2.1 / Fregat
• Agência Espacial Europeia sobre Soyuz-ST (nome russo Soyuz-STK)
• Manual do Usuário Soyuz , da Starsem
• Veículo lançador Soyuz-2 , da Roscosmos