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).
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.
- 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)