Soyuz-2

Vehículo de lanzamiento de carga media ruso

Soyuz 2 ( en ruso : Союз 2 , lit.  'Unión 2') ( índice GRAU 14A14 ) es un vehículo de lanzamiento de carga media descartable modernizado y la séptima versión principal de la familia de cohetes Soyuz . Incluye mejoras clave con respecto a sus predecesores, incluidos motores mejorados junto con sistemas de telemetría y control de vuelo digital, lo que permite lanzamientos desde plataformas fijas y el uso de carenados de carga útil de gran tamaño .

En su configuración estándar, Soyuz  2 es un vehículo de lanzamiento de tres etapas diseñado para misiones en órbita baja terrestre . Cabe destacar que la numeración de sus etapas difiere de la de algunos cohetes. Los propulsores se consideran su primera etapa, mientras que el núcleo central es la segunda. Para órbitas más altas como Molniya o geoestacionarias , se puede agregar una etapa superior (cuarta) opcional. La etapa superior más común es la Fregat , pero la Volga, más pequeña, también es una opción. Estas etapas superiores tienen sus propios sistemas de control de vuelo y telemetría independientes.

El cohete Soyuz  2 utiliza las instalaciones existentes de sus predecesores derivados del R-7 , el Sitio 31 en el Cosmódromo de Baikonur ( en ruso : Байконур) en Kazajstán y el Sitio 43 en el Cosmódromo de Plesetsk ( en ruso : Плесецк) en el noroeste de Rusia. Se abrieron lugares de lanzamiento adicionales en el Ensemble de Lancement Soyouz en el Centro Espacial de Guayana en la Guayana Francesa en 2011 y el Sitio 1S en el Cosmódromo de Vostochny ( en ruso : Восточный) en el este de Rusia en 2016. Sin embargo,  los lanzamientos de Soyuz 2 desde Guayana se suspendieron en 2022 después de la invasión rusa de Ucrania . ^[10]

La  familia Soyuz 2 tiene dos variantes principales: la Soyuz  2.1a es la versión base que se lanzó por primera vez el 8 de noviembre de 2004. La Soyuz  2.1b , con una tercera etapa un 15 por ciento más potente, le siguió el 27 de diciembre de 2006. Los cohetes Soyuz que utilizan el carenado de carga útil ST más grande se denominan Soyuz ST-A o Soyuz ST-B . El derivado Soyuz  2.1v con una etapa central más potente y sin propulsores se presentó en diciembre de 2013.

El Soyuz  2 ha sustituido a los cohetes Molniya-M , Soyuz-U y Soyuz-FG desde 2010, 2017 y 2019 respectivamente. ^{[11] [12] [13]}

Variantes

Soyuz 2.1a

La Soyuz  2.1a incorpora motores RD-107A mejorados en la primera etapa (los cuatro propulsores) y el motor RD-108A mejorado en la segunda etapa (el núcleo central). Los motores tienen sistemas de inyección mejorados para mejorar el rendimiento general.

El 2.1a también cuenta con un sistema de control de vuelo digital, que reemplaza al sistema analógico utilizado en los modelos Soyuz anteriores. Este sistema permite que el vehículo ajuste su trayectoria durante el vuelo (una capacidad de la que carecía el sistema analógico), eliminando así la necesidad de una compleja plataforma de lanzamiento giratoria.

El sistema de control de vuelo digital también abre la posibilidad de desplegar satélites comerciales más grandes alojados en carenados de carga útil más anchos y largos. Estos carenados introducían demasiada inestabilidad aerodinámica para que el antiguo sistema analógico pudiera manejarlos. Cuando se configura con este carenado de carga útil ST más grande, la Soyuz 2.1a a veces se denomina Soyuz ST-A.

El motor RD-0110 continúa en uso en la tercera etapa.

El primer lanzamiento de un Soyuz  2.1a tuvo lugar desde el sitio 43 del cosmódromo de Plesetsk el 8 de noviembre de 2004 con una carga útil de tamaño y peso similar al de un satélite espía Zenit-8 . El primer lanzamiento de un Soyuz ST-A tuvo lugar desde el Centro Espacial de Guayana el 17 de diciembre de 2011 con cuatro satélites a bordo (incluidos Pléiades-HR 1A , SSOT y ELISA ).

Soyuz 2.1b

La Soyuz  2.1b tiene las mismas características que la Soyuz  2.1a, pero utiliza un motor mejorado ( RD-0124 ) en la tercera etapa, que aumenta considerablemente el impulso específico (326 a 359 segundos), mejorando la capacidad de carga útil para LEO de 7.200 kilogramos (15.900 lb) a 8.200 kilogramos (18.100 lb). Cuando se configura con el carenado de carga útil ST más grande, la Soyuz 2.1b a veces se llama Soyuz ST-B.

El primer lanzamiento de un Soyuz  2.1b tuvo lugar desde el sitio 43 del cosmódromo de Plesetsk el 26 de julio de 2008 con una carga útil militar clasificada. ^[14] El primer lanzamiento de un Soyuz ST-B tuvo lugar desde el Centro Espacial de Guayana el 21 de octubre de 2011 con dos satélites Galileo .

• 
  Primer plano de los motores de la etapa de refuerzo y del núcleo de un Soyuz  2.1a durante el lanzamiento
• 
  La Soyuz  2.1a se prepara para la misión espacial tripulada Soyuz MS-26
• 
  Soyuz  2.1b (2018)
• 
  Desde la izquierda: Soyuz  2.1v , Soyuz  2.1a, Soyuz  2.1b y Soyuz 5

Modificaciones para varios sitios de lanzamiento.

Centro Espacial de Guayana

Para adaptarse a las condiciones y requisitos del Centro Espacial Guayanés (CSG), los cohetes Soyuz han sido sometidos a varias modificaciones clave. Estas adaptaciones garantizan el rendimiento óptimo y la seguridad del vehículo en el entorno tropical.

Infraestructura de lanzamiento e integración de carga útil

• Torre de servicio móvil: a diferencia de otros complejos de lanzamiento Soyuz, el ELS empleó una torre de servicio móvil que permitió la integración de la carga útil vertical directamente en la plataforma de lanzamiento. ^[15]
• Adaptadores de carga útil europeos: los vehículos de lanzamiento utilizaron adaptadores de carga útil suministrados por Europa, lo que mejoró la compatibilidad con una gama más amplia de naves espaciales. ^[15]
• Encendido de los motores: En el ELS, los motores de los cohetes propulsores y de la primera etapa se encendieron pirotécnicamente. En otros complejos de lanzamiento Soyuz, los motores se encienden químicamente. ^[16]

Sistemas de seguridad mejorados

• Kit de salvaguardia europeo ( en francés : Kit de Sauvegarde Européenne ): este sistema puede localizar el cohete en tiempo real y, si es necesario, transmitir una señal de finalización del vuelo , garantizando la destrucción segura del vehículo en caso de anomalía. ^{[15] [16]}
• Sistema de destrucción para los propulsores y la etapa central: los propulsores y la etapa central están equipados con dispositivos pirotécnicos para garantizar que se hundan en el océano para su eliminación después del vuelo. ^[16]
• Adaptación del sistema de telemetría de banda S: el sistema de telemetría de banda S se modifica para funcionar según el estándar del Grupo de Instrumentación Interrango utilizado en el CSG. ^[15]

Adaptación ambiental

• Adaptación al clima tropical: El sistema de aire acondicionado está adaptado para mantener la carga útil fresca dentro del carenado, y se agregan medidas de protección para reducir la formación de hielo cuando se cargan fluidos criogénicos en un ambiente húmedo. ^[15]
• Control de plagas: Para evitar posibles intrusiones de vida silvestre, se estudiaron todas las cavidades y aberturas dentro del cohete y se certificó que estaban adecuadamente selladas contra insectos y roedores. ^[16]

Cosmódromo de Vostochny

Las modificaciones para la versión del Cosmódromo Vostochny incluyen: ^[17]

• Computadora nueva y modernizada, Malachite-7 de NASemikhatov NPO Automatika, con seis veces más rendimiento, mejor protección contra obsolescencia y peso reducido. ^{[18] [19] [20]}
• El nuevo ordenador permitió una reducción significativa de la complejidad de la red de cable gracias a la multiplexación de líneas y al uso de buses comunes. ^{[17] [20] [21]}
• Nuevas baterías de níquel-cadmio que eliminan la necesidad de una estación de carga de baterías dedicada. ^[18]
• La inclusión de un sistema de vídeo a bordo, que permitirá visualizar en tiempo real el lanzamiento. ^[18]
• Dado que la plataforma de lanzamiento de Vostochny también tiene un pórtico móvil para la integración de la carga útil vertical, similar al ELS en Guayana , tiene las tuberías necesarias para dirigir las purgas de oxígeno fuera del pórtico. ^[17]

El 1 de octubre de 2015 se anunció que partes del complejo de ensamblaje del Soyuz  2 en el Cosmódromo Vostochny fueron diseñadas para una modificación diferente del cohete y son demasiado pequeñas, por lo que el primer lanzamiento planeado para diciembre de 2015 estaba en duda. ^[22] El primer lanzamiento ocurrió el 28 de abril de 2016 a las 02:01:21 UTC . ^[23]

Misiones notables

Vuelo de prueba suborbital

El 8 de noviembre de 2004, a las 18:30 UTC, se lanzó desde el cosmódromo de Plesetsk (Rusia) el primer  cohete Soyuz 2, en configuración Soyuz 2.1a. El cohete siguió una trayectoria suborbital y la tercera etapa y el cohete Boilerplate aterrizaron en el océano Pacífico . 

Lanzamiento inaugural

El primer intento de lanzamiento de un Soyuz  2 en órbita, con el satélite MetOp-A , tuvo lugar el 17 de julio de 2006. El lanzamiento fue cancelado dos horas antes del lanzamiento por una secuencia automática, después de que el ordenador de a bordo no comprobara el acimut de lanzamiento. En ese momento se estaba cargando combustible al cohete y todo el equipo del complejo de lanzamiento y las comprobaciones preliminares a bordo se habían realizado sin incidentes. El cohete se dejó cargado de combustible en la plataforma de lanzamiento para el siguiente intento, que se realizó el 18 de julio de 2006. El lanzamiento se llevó a cabo finalmente el 19 de octubre de 2006.

Primera misión tripulada

El primer lanzamiento tripulado de Soyuz  2 tuvo lugar el 9 de abril de 2020, llevando la Soyuz MS-16 a la ISS.

Naftilocombustible

Tras las exitosas pruebas en tierra, el 22 de octubre de 2022 se llevó a cabo en Vostochny un lanzamiento de la Soyuz 2.1b propulsada por naftilo ( en ruso : нафтил). El naftilo es un combustible de hidrocarburo seguro para el medio ambiente con menos compuestos aromáticos que el queroseno, que también mejora ligeramente el rendimiento del motor. Solo hay pequeñas diferencias en las propiedades térmicas, la viscosidad y la tensión superficial, por lo que no requirió cambios significativos en el motor. ^[24] 

Estadísticas de lanzamiento

Desde 2006,  los cohetes Soyuz 2 han acumulado un total de 169 lanzamientos, 163 de los cuales fueron exitosos, lo que supone una tasa de éxito del 96,4%.

Resultados del lanzamiento

5

10

15

20

25

30

2006

2010

2015

2020

•  Falla
•  Fallo parcial
•  Éxito
•  Programado

Sitios de lanzamiento

5

10

15

20

25

30

2006

2010

2015

2020

•   Baikonur
•   Plesetsk
•   Vostochny
•   Guayana
•  

Lista de lanzamientos

Lanzamientos planificados

Véase también

• Portal de vuelos espaciales

• Programa Soyuz
• Lista de lanzamientos del R-7
• Vehículo de lanzamiento de carga media

Notas

1. 200 km (120 millas) LEO circular con inclinación de 51,8 ° desde Baikonur
2. 820 km (510 mi) SSO con Fregat desde Guayana
3. 1.500 m/s (4.900 pies/s) Déficit Delta-V GTO con Fregat desde Guayana
4. con Fregat desde Baikonur
5. con con Fregat de Guayana

Referencias

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Enlaces externos

• Artículo de la Enciclopedia Astronautica sobre la Soyuz 2.1
• Artículo de la Enciclopedia Astronautica sobre la Soyuz 2.1/Fregat
• La Agencia Espacial Europea informa sobre la misión Soyuz-ST (nombre ruso: Soyuz-STK)
• Manual de usuario de la Soyuz, de Starsem
• Vehículo de lanzamiento Soyuz-2, de Roscosmos