Zavedení nové generace lodí Sojuz, označované zkratkou MS rozhodně není poslední snahou ruských odborníků o postupné vylepšování technologií. Souběžně s přípravou nové generace lodí probíhaly několik let práce na přesunu pilotovaných misí na raketu Sojuz 2-1a. Díky tomu by Rusové mohli odstavit z provozu aktuálně používanou verzi Sojuz-FG, která používá ukrajinskou avioniku. Sojuz 2-1a má navíc výhodu v tom, že je vybaven modernějšími systémy. Než však Sojuz 2-1a vynese na oběžnou dráhu první kosmonauty, musí mít pozemní týmy naprostou jistotu, že jde o spolehlivou sestavu. Chystá se proto poměrně dlouhý harmonogram zkoušek a příprav.
Zdroj: http://www.russianspaceweb.com
Vůbec první exemplář nové verze lodi Sojuz MS byl vypuštěn 7. června 2016, ale už v té době inženýři věděli, že jeho starty na raketě Sojuz FG jsou jen dočasné řešení, protože pracují na přechodu na Sojuz 2-1a. Na první pohled jde o jednoduchou činnost, ale zdání v tomto případě klame. Kosmickou loď nemůžete jednoduše vzít z jednoho typu rakety a posadit ji rovnou na jiný, byť podobný nosič. To se ukázalo při startu zásobovací lodi Progress M-27M na konci roku 2015, který skončil nehodou. Šlo teprve o druhou misi, při které se testoval let Progressu na Sojuzu 2-1a.
Odborníci na letovou dynamiku zjistili, že ztrátu lodi zřejmě způsobily strukturální problémy sestavy zásobovací lodi a horního stupně rakety. Roskosmos si byl dobře vědom závažnosti situace a protože byly v sázce životy kosmonautů, byl zvolen velmi konzervativní, umírněný a postupný program přechodu pilotovaných lodí na nový nosič. Harmonogram obsahoval celou řadu zkoušek, kontrol a analýz, které měly společně zajistit bezpečné starty.
Zdroj: http://www.russianspaceweb.com
Úvodní práce na přesunu pilotovaných Sojuzů MS ze Sojuzu FG na Sojuz 2-1a začala podle domluveného kontraktu od Roskosmosu provádět konstrukční kancelář Eněrgija. Kontrakt, označený jako MKS (RKK MS) Fáze 31, financoval práce na předběžném návrhu a výrobní dokumentaci pro nosnou raketu a její nákladovou sekci. Tato činnost byla dokončena v roce 2017.
Druhý kontrakt, označovaný MKS (Využívání) – Fáze rozestavění 42, finančně pokrýval náklady na nové matematické modelování dynamické zátěže spojené se startem lodi Sojuz MS na raketě Sojuz 2-1a. Kontrakt se věnoval i vylepšením řídícího letového softwaru a změnám v návrhové a provozní dokumentaci pro raketu a její nákladový prostor.
13. září 2017 vydala konstrukční kancelář Progress, výrobce raket z rodiny Sojuz, výsledky výpočtů dynamické zátěže během vypnutí třetího stupně rakety a předala je do RKK Eněrgija, která má na starost stavbu lodí Sojuz. Velká část zátěžové analýzy však vychází ze skutečných letových dat zásobovacích lodí Progress na raketách Sojuz 2-1a. V roce 2017 tak už bylo jasné, že potřebný balík dat nebude dostupný před květnem 2019.
Jedním ze zajímavých vylepšení letového profilu Sojuzu 2-1a po nehodě Progressu bylo takzvané postupné vypínání (staged cutoff) motoru horního stupně rakety. K tomuto vypnutí dochází jen krátce před oddělením kosmické lodi od rakety a jde o začátek jejího volného letu na oběžné dráze. 19. února 2016 Roskosmos oficiálně přikázal průmyslovým partnerům, aby do všech raket Sojuz 2-1a, které vynáší lodě Progress a později Sojuz, zapracovali plynulejší vypnutí motoru RD-0110. Důvodem je snaha zmenšit dynamickou zátěž, která mohla vést k havárii z roku 2015, při které byl zničen Progress M-27M. Analýzy ukázaly, že postupnějšího vypínání motorů může být dosaženo uzavřením přívodního ventilu okysličovadla o 0,09 sekundy dříve než ventilu paliva.
Zdroj: http://www.russianspaceweb.com/
V roce 2017 kancelář Progress implementovala nový proces vypínání motoru horního stupně do všech exemplářů raket Sojuz 2-1a. Ovšem nejnovější hodnocení různých situací v případě letu na oběžnou dráhu ukázalo, že v případě selhání hlavního řídícího počítače rakety před příkazem „Oběžná dráha potvrzena“ (na samém konci motorické části letu), by při vypnutí motoru RD-0110 došlo k simultánnímu uzavření ventilů, takže by bylo nemožné použít nově požadované jemné vypnutí. Roskosmos tak rozpracoval několik řešení, jak omezit riziko této poměrně nepravděpodobné události.
Zdroj: http://www.russianspaceweb.com
28. prosince 2017 Roskosmos oficiálně potvrdil plán přechodu pilotovaných misí na raketu Sojuz 2-1a. Podle zveřejněného dokumentu se měla nová raketa použít u pilotovaného Sojuzu MS-12 (výrobní číslo 742) v březnu 2019 po sérii pozemních zkoušek. Druhý testovací let měl přijít v září 2019 v rámci vypuštění Sojuzu MS-13 (číslo 743). Tyto dvě mise by použily rakety Sojuz 2-1a původně plánované pro vynesení nepilotovaných lodí Progress, Roskosmos tedy situaci vyřešil kompletním prohozením. Progress MS-10 (číslo 440), jehož start byl plánován na 11. listopadu 2018 a Progress MS-11 (číslo 441) se startem plánovaným na 6. února 2019 měly letět na raketách Sojuz FG, které byly původně plánované pro pilotované lodě Sojuz.
V rámci přípravy na dvě výše zmíněné mise začala kancelář Eněrgija vyvíjet obecný plán, který byl následně zhodnocen kontraktory zapojenými do projektu. Šlo o korporaci RKS, která zodpovídá za letové řídící systémy, středisko CENKI, které dohlíží na infrastrukturu startů, Gagarinovo středisko přípravy kosmonautů ve Hvězdném městečku, nebo armádní certifikační divizi, zodpovědnou za kontrolu kvality v raketovém průmyslu. Poté, co dostala pozitivní zpětnou vazbu od všech zainteresovaných organizací, mohla Eněrgija 11. září 2017 odeslat plán k závěrečnému zhodnocení výzkumnému institutu CNIIMaš a konstrukční kanceláře Progress.
Novinky se v tomto směru objevily včera, tedy 18. května 2018 – Kancelář Eněrgija oznámila, že v srpnu 2019 dojde ke startu rakety Sojuz 2-1a, která vynese loď Sojuz – ovšem bez posádky na palubě. Pokud k tomu dojde, bude to první nepilotovaný testovací let lodi Sojuz od představení verze Sojuz TM v roce 1986. Rozhodnutí vypustit Sojuz bez posádky přišlo kvůli snaze omezit poměrně vysoké riziko spojené s přechodem této lodi na jinou raketu.
Zdroj: http://www.russianspaceweb.com
V oficiální tiskové zprávě hlavní konstruktér kanceláře Eněrgija, Jevgenij Mikrin, komentoval dřívější polooficiální zprávy v ruském tisku, které mylně považovaly plánované bezpilotní starty za zkoušky nového dopravního prostředku pro návrat nákladu zpět na Zemi (Sojuz-GVK). Mikrin zdůraznil, že nepilotovaná verze Sojuzu MS se bude od standardních lodí lišit upraveným řízením pohybu a navigačním systémem SUDN s navazujícímu úpravami příslušných palubních systémů.
„Naším hlavním úkolem je zkouška těchto systémů a také ověření celkové integrity kosmické lodi s raketou Sojuz 2-1a,“ uvedl Mikrin. Na rozdíl od nákladní lodi Sojuz GVK, která byla navržena pro starty na silnější raketě Sojuz 2-1b s aerodynamickým krytem vyráběným na zakázku, poletí nepilotovaný Sojuz s tradičním krytem používaným pro pilotované mise, který bude vybaven záchrannou věžičkou. Start nepilotovaného Sojuzu MS umožní navýšit množství nákladu doručeného na stanici, protože v lodi nebudou některé systémy, které jsou bez posádky zbytečné. Loď by se měla 30. srpna 2019 automaticky připojit na zadní dokovací port modulu Zvezda, kde by mohla zůstat až půl roku, takže by se vracela na Zemi v únoru 2020. Někdy v té době by mohlo dojít ke druhému nepilotovanému startu Sojuzu MS na Sojuzu 2-1a.
Zdroje informací:
http://www.russianspaceweb.com/
Zdroje obrázků:
http://www.russianspaceweb.com/…/manned/space_stations/iss/soyuz_ms1/approach_B_1.jpg
http://www.russianspaceweb.com/…/manned/space_stations/iss/progress_mm/27/ignition_1.jpg
http://www.russianspaceweb.com/images/spacecraft/manned/soyuz/ms/ms1_blastoff_1.jpg
http://www.russianspaceweb.com/images/rockets/engines/rd0110/rd0110_1.jpg
http://www.russianspaceweb.com/…/iss/progress_ms/ms07/flight_3454246987_1.jpg
http://www.russianspaceweb.com/…/space_stations/iss/soyuz_ms1/batteries_1.jpg
Kdyz si to tak clovek cte, je shovivavejsi na taktiku NASA a zdrzeni jejich lodi orion, dragon a starliner.
Pri te prilezitosti mi to nedalo a pocetl sem si, co za R7 leta z Kourou, ejhle upraveny Sojuz 2-1b. Hezka ta uprava na roztrzeni boosteru. Tesim se na lety na sojuzu 2, zrovinka jako na to, kdy se jim uz povede superrychly profil.
Hezke poctenicko pred usnutim, diky za ne.
Rádo se stalo.
Už jsem se těšil, že bude roční mise tří kosmonautů s výměnou Sojuzu po půl roce. Tak nic.
Ako laikovi mi to príde podobne ako pri čítaní zmien ohľadom SLS. Ide o pokrok, ale stále sa nemôžem zbaviť pocitu, že úprava je náročnejšia implementacia komplikovanejšia a v konečnom dôsledku menej efektívna ako prechod na celkom nové riešenie bez týchto zbytočných obmedzení…
Ona ta změna bude ve výsledku efektivní, ale během přechodové fáze nechce nikdo riskovat.
Z hlediska testování je mnohem výhodnější nová raketa, než postupné modifikace. Ovšem rusové vyvinuli poměrně novou Angaru a ani s ní moc nelítají.
U Angary asi nevychazi ekonomika.
Dekuji za clanek 🙂
Rádo se stalo. 😉
No, ono to tak není úplně pravda. „Staré“ výrobky jsou někdy tak povedené, že je trh stále žádá, i když nové jsou větší, lepší, ekonomičtější … příkladem byl třeba VW brouk, kdy se náhrada povedla až po mnoha letech a několika pokusech. Nebo u letadel DC 3, které ač spadající původem do třicátých let minulého století, se stále používaly ještě nedávno.
A právě vysoká sériovost u raket Sojuz umožňuje snížit náklady výroby na minimum. Ono je totiž jedno, co Vám ten náklad na oběžnou dráhu vynese. Rozhodující je cena a spolehlivost, samozřejmě nejen nosiče, ale i celé logistiky. To může být čase problém u SpaceX, kdy se s opakovaným použitím sériovost bude silně snižovat. V případě několika desítek použití pak bude stačit flotila několika raket s pomalou obměnou, s výrobou jen několika kusů za rok. Holt to jsou ty paradoxy, jak říkal klasik.
Presne to je divné v dnešnom svete. Divoká nadprodukcia je efektívnejšia a v konečnom dôsledku lacnejšia ako šetriaca trvacnosť či znovupoužiteľnosť.
No, máte pravduba navícje to přitom šíleně neekologické, ale neslyšel jsem bohužel, že by si na to nějaký ekoterorista hýkající nadšením nad žlutými lány řepky či chránící kůrovce někdy stěžoval.
Racek. Naopak. Je to ekologické. Berte to tak, že veškeré vynaložené náklady nakonec nějak skončí ve spálené energii. Pokud dáte víc peněz lidem, tak ti si za mzdu zase koupí věci nebo služby, na jejiž výrobu, přípravu či provoz je zase potřeba vydat energii. Třeba si koupí dražší letenku na dovolenou a ta ropa se spálí v tom letadle, kterým tam letí. I to drahé zlato je drahé proto, že na každý jeho kilogram je nutné spálit kupu energie při těžbě a zpracování. Proto ta cena současně ukazuje i ekologii. Pokud je start jedné rakety levnější než druhý, tak je úplně jedno jestli se samotná raketa použije znovu nebo ne. Pokud start té znovupoužité stojí víc, tak se prostě vydalo víc peněz, které končí ve větším množství spálené energie. Takže i když je znovupoužitelná, nemusí být její provoz ekologičtější.
Ve statistickém průměru platí v průmyslové výrobě, že to co je levnější (ekonomičtější) je zároveň zpravidla i ekologičtější
Jedním z důvodů je, že dnes většinu „práce“ vykonává „energie“ (nikoli lidská síla) a tu energii musíte někde a nějak získat.
Zatím převládají energetické zdroje fosilní (které koneckonců nejsou úplně košer ani tehdy pokud se CO2 klimatická hypotéza ukáže méně závažná)
Když už je řeč o SLS – aktuálně mají potíže s voskem v potrubí motoru. Píše se o tom na SpaceNews.
Tak jsem špatně četl. Je to starší věc, jen s novým komentářem tiskové mluvčí.
Ano, je to trochu starší věc. Podrobně jsme se tím zabývali na fóru.
http://forum.kosmonautix.cz/viewtopic.php?f=63&t=356&start=260#p90422
Ještě jsem se na to díval.
V tom roce 1986 přecházeli ze Sojuzu T na Sojuz TM. Obojí na raketách Sojuz-U2.
Přechod na Sojuz TMA, TMA-M i MS proběhl bez bezpilotní verze.
A dokonce při přechodu z TM na TMA změnili i nosič, z U na FG. Všechno za chodu. Tedy přesněji, přechod měli přes progresy.
V té oficiální tiskové zprávě z 18. května https://www.roscosmos.ru/25067/ je ještě další text, týkající se plánované nákladní lodi Sojuz GVK:
„Výsledky letových zkoušek modernizovaného SUDN mohou být využity při výrobě nové nákladní návratové kosmické lodi Sojuz GVK, kterou RKK Eněrgija rozpracovává na základě lodi Sojuz. Na oběžnou dráhu může dopravit dvě tuny nákladu, a vracet na Zemi může 500 kg nákladu, přičemž v oddělitelném orbitálním modulu budou moci být další dvě tuny použitého nákladu, který shoří v hustých vrstvách atmosféry. Dokončení lodi Sojuz GVK je plánováno na rok 2022.“
GVK je pravděpodobně zkratka slov „gruzovozvraščaemyj korabl“, tedy „nákladní návratová loď“.
Dobrý den.
Když už je řeč o vypínání motorů mohl by mi, prosím, někdo objasnit jakým způsobem se ‚startuje‘ raketový motor? Mám na mysli jak se zapálí směs paliva a okysličovadla ve spalovací komoře ?
Je to elektricky nebo nějakou chem. směsí?
Děkuji a těším se na další články tohoto skvělého portálu 🙂
Hezký den, u různých raket je to různé. Velmi často se používá startovací směs – u Falconů je to TEA-TEB, která pak zapálí vlastní pohonné látky.
Nejjednodušší to mají motory na hypergolická paliva (hydrazin + oxid dusičitý a podobné směsi), ty se zapálí samy jakmile se palivo dostane do styku s okysličovadlem. Tenhle systém používají např. ruské Protony.
Další možnost je při startu vstřikovat nějakou látku která je hypergolická s kapalným kyslíkem, příklad zmiňoval Dušan (triethylhliník + triethylbór) . Výhoda je jednoduchost a malá hmotnost, nevýhoda je že se obvykle používají dost nebezpečné látky, a když je zapalovací látka vyčerpána, tak už motor nelze restartovat.
Variantou systému výše je naplnit potrubí s palivem (v klidu, před zážehem) malým množstvím zapalovací látky, ta se vstříkne automaticky při otevření ventilů. Výhoda je jednodušší konstrukce, nevýhoda je že to lze použít jen jednou.
Dále se používá zapalovací svíčka, obvykle umístěná v pomocné zapalovací komoře. Tenhle systém používá např. RL10 (na horním stupni Centaur). Výhoda je teoreticky neomezené množství restartů, nevýhoda je vyšší hmotnost.
Další možnost je umístit pyrotechnický zapalovač do motoru zvenčí, zasunout ho tryskou do spalovací komory. Při startu je pak zapalovač vymeten tryskou ven. To se používá (nebo aspoň donedávna používalo) v ruských RD-107 a RD-108 (raketa Sojuz). Výhoda je spolehlivost (pyrotechnika může být robustní, protože není součástí motoru) a nulová hmotnost, nevýhoda je že se to dá rozumně použít jen pro jedno zapálení prvního stupně.
Poslední, mírně exotickou metodu, používala britská raketa Black Arrow. Ta měla jako palivo letecký petrolej a jako okysličovadlo peroxid vodíku, který není s petrolejem hypergolický. Motor ale peroxid rozkládal na katalyzátoru na velmi horký kyslík a vodní páru, a teplota byla tak vysoká že k zapálení petroleje došlo samovolně.
Nebylo v těch RD-107, 108 náhodou konkrétně přímo březové dřevo?
Jinak moc hezké shrnutí.
Píšete že TEA-TEB je dost nebezpečná. Ve Falconu vždycky aspoň jedna z těch dvou složek zbyde nádržích i když to bouchne do moře. Tak by bylo zajímavé jak to mají vyřešené s únikem a znečištěním moře. Ale asi nad tím mávnou rukou, protože ta exploze, když nevyjde přistání, asi většinou rozmetá vše.
Těch látek tam zase není tolik a navíc (jak jste psal) hodně toho vyřeší exploze. 🙂