El vehículo de lanzamiento Soyuz-U fue una versión mejorada del cohete Soyuz original . Soyuz-U era parte de la familia de cohetes R-7 basados en el misil R-7 Semyorka . Los miembros de esta familia de cohetes fueron diseñados por la oficina de diseño TsSKB y construidos en la fábrica Progress en Samara, Rusia (ahora una empresa unida, TsSKB-Progress ). El primer vuelo de Soyuz-U tuvo lugar el 18 de mayo de 1973, llevando como carga útil Kosmos 559 , un satélite de vigilancia militar Zenit . [6] El vuelo final de un cohete Soyuz-U tuvo lugar el 22 de febrero de 2017, llevando Progress MS-05 a la Estación Espacial Internacional .
Soyuz-U estuvo en uso de forma continua durante casi 44 años. La producción de vehículos de lanzamiento derivados del R-7 alcanzó su punto máximo a finales de la década de 1970 y principios de la de 1980, con 55-60 al año. Soyuz-U mantuvo el récord mundial de mayor tasa de lanzamiento en un año en 1979 con 47 vuelos hasta que lo batió el Falcon 9 de SpaceX en 2022. [10] [11] Durante su vida útil, la variante Soyuz-U realizó un total de 786 misiones, otro récord mundial. Soyuz-U también ha sido uno de los lanzadores más fiables, con una tasa de éxito del 97,3%.
El Soyuz 11A511 fue el primer intento de crear un núcleo R-7 estandarizado en lugar de las numerosas variaciones que se habían utilizado hasta 1966. Tomó la primera etapa del cohete Molniya 8K78M con los motores 8D74M y los convirtió en estándar para todos los vehículos R-7. Además, todos los vehículos Soyuz utilizarían los motores RD-0110 de la etapa Blok I del 8K78M, aunque los vehículos Voskhod conservaron los motores RD-0107, más antiguos y menos potentes.
El núcleo mejorado ( índice GRAU 11A511U) se introdujo en la familia R-7 en 1973, dando lugar a la variante del cohete portador denominada Soyuz-U, aunque su adopción generalizada no se completó hasta 1977, cuando se agotó el stock existente de propulsores derivados del 11A511. El 11A511U era similar al 11A511, pero tenía algunas mejoras en los motores para reducir problemas como la vibración en vuelo y la inestabilidad de la combustión, y el paquete de instrumentos se acortó en las variantes de tres etapas, mientras que el propulsor Molniya de cuatro etapas siguió utilizando el paquete de instrumentos más antiguo y más largo del 11A511.
Dos versiones de Soyuz-U fueron equipadas con una etapa superior adicional:
Una variante más antigua de la Soyuz-U, la Soyuz-U2 , que voló por primera vez en 1982, tenía el mismo hardware que la Soyuz-U básica. En lugar del RP-1 estándar , utilizaba una versión sintética de alta energía, Syntin , como combustible de la primera etapa. Esta variante, utilizada principalmente para transportar tripulación y carga a la estación espacial Mir , voló por última vez en 1995, después de que la producción de Syntin terminara por razones de costo.
Soyuz-U fue la plataforma básica para el desarrollo de la variante Soyuz-FG , que utilizó una primera etapa completamente nueva y se hizo cargo del transporte de la tripulación a la ISS en 2002. Desde 2013, tanto Soyuz-U como Soyuz-FG están siendo reemplazados gradualmente por el vehículo de lanzamiento modernizado Soyuz-2 .
El primer lanzamiento tripulado de una Soyuz-U tuvo lugar el 2 de diciembre de 1974, cuando se lanzó la tripulación de la Soyuz 16 en preparación para el Proyecto de Pruebas Apollo-Soyuz (ASTP). La Soyuz 19 , que como parte del ASTP se acopló a la última nave espacial Apollo jamás lanzada, también fue lanzada por un cohete Soyuz-U. [6]
El 6 de julio de 1976, un Soyuz-U lanzó la Soyuz 21 , que llevó a una tripulación de dos personas a la estación espacial Salyut 5. Muchas tripulaciones posteriores a la estación espacial fueron lanzadas en lanzadores Soyuz-U. La última misión tripulada que utilizó la Soyuz-U fue la Soyuz TM-34 , un vuelo de transbordador Soyuz a la Estación Espacial Internacional .
El 26 de septiembre de 1983 se produjo un espectacular accidente: el cohete lanzador de la misión Soyuz T-10a fue destruido por un incendio en la plataforma de lanzamiento. La tripulación se salvó gracias a la activación del sistema de escape del lanzamiento unos segundos antes de la explosión.
Desde 2000 hasta su retiro en 2017, los vehículos Soyuz-U fueron utilizados por la Agencia Espacial Federal Rusa principalmente para lanzar la nave espacial de carga robótica Progress-M en misiones de reabastecimiento a la Estación Espacial Internacional (ISS).
Aunque el Soyuz-U era en general fiable, se produjeron fallos ocasionales, la mayoría de ellos en los lanzamientos de los satélites de reconocimiento Zenit y Yantar. Como todos los vehículos de lanzamiento soviéticos/rusos, el 11A511U contaba con el sistema de detección de averías AVD, que interrumpiría el empuje del motor en vuelo si detectaba una desviación de los niveles normales de rendimiento del propulsor y, en los lanzamientos Soyuz, también activaría el sistema de escape de lanzamiento. La orden de finalización del vuelo no podía enviarse hasta 20 segundos después del lanzamiento para que el propulsor no cayera sobre o alrededor del complejo de lanzamiento y el AVD no podía generar una orden de finalización del vuelo hasta ocho segundos para garantizar que el propulsor hubiera entrado en funcionamiento estable en la etapa principal. El 18 de junio de 1987, un lanzamiento de un satélite Resurs desde Plesetsk terminó desastrosamente cuando la turbobomba LOX del bloque D se desintegró a T+6 segundos debido a la ingestión de escombros. El propulsor se estrelló cerca de la plataforma, dañándolo gravemente y dejándolo fuera de uso durante 18 meses. Durante la investigación del accidente, se concluyó que no se habría podido sobrevivir al lanzamiento si hubiera estado tripulado porque la falla ocurrió antes de que el sistema AVD pudiera haberse activado y, por lo tanto, el sistema de escape del lanzamiento no habría funcionado en un lanzamiento tripulado.
También se concluyó que ocho segundos era excesivo y que el propulsor alcanzaría la fase de operación principal en aproximadamente T+1,6 segundos; el sistema AVD había sido diseñado a fines de la década de 1950, cuando solo habían volado unos pocos prototipos R-7 y había pocos datos de vuelo en los que basarse. El AVD fue rediseñado para poder emitir una orden de finalización del vuelo a los 1,6 segundos, que, por supuesto, seguiría bloqueada hasta T+20 segundos.
El 27 de julio de 1988, el primer vehículo R-7 con el sistema AVD rediseñado despegó desde Plesetsk con otro satélite Resurs. El AVD emitió una orden de apagado errónea en T+1,6 segundos. El cohete se elevó y voló hasta T+20 segundos, cuando se desbloqueó la orden de apagado y se interrumpió el empuje del motor, lo que provocó que cayera cerca de LC-43/4 y lo dañara gravemente. Una investigación sobre el accidente determinó que el nuevo sistema AVD tenía un diseño de circuito defectuoso.
El lanzamiento de octubre de 2002 de un satélite Foton se estrelló cerca de la plataforma de Plesetsk después de que el motor del módulo de refuerzo Blok D sufriera un mal funcionamiento. Una persona en tierra murió. El módulo de refuerzo Blok D experimentó un aumento de empuje anormalmente lento en el encendido seguido de una caída en el rendimiento a partir de T+4 segundos. El sistema AVD detectó la caída en el rendimiento del módulo de refuerzo Blok D y emitió la orden de terminación del vuelo a T+5 segundos, pero estuvo bloqueada hasta T+20 segundos. El módulo de refuerzo Blok D se apagó por completo y se desprendió de la pila a T+8 segundos. El módulo de refuerzo continuó ascendiendo, pero comenzó a desviarse de su trayectoria de vuelo debido al empuje desequilibrado. La orden de terminación del vuelo se desbloqueó a T+20 segundos y el núcleo y los módulos de refuerzo restantes se apagaron. El módulo de refuerzo impactó contra el suelo a T+41 segundos mientras una multitud de 300 espectadores observaba. Seis militares rusos resultaron heridos y uno murió más tarde a causa de sus heridas. Un edificio utilizado para producir aire comprimido y nitrógeno también resultó gravemente dañado. La investigación del accidente descubrió que la bomba de peróxido de hidrógeno del Bloque D había dejado de funcionar debido a la ingestión de escombros.
El 24 de agosto de 2011, una misión Soyuz-U no logró lanzar la Progress M-12M a la ISS, cuando la etapa superior experimentó un problema y se rompió sobre Siberia . Fue la primera vez que una nave espacial Progress no logró llegar a la órbita. Otra nave de carga, Progress MS-04 , se perdió el 1 de diciembre de 2016 poco después del lanzamiento, probablemente debido a un problema con la tercera etapa de la Soyuz-U.
En abril de 2015, la Soyuz-U fue declarada obsoleta. Su producción se detuvo y se programó su retiro después de lanzar los vehículos restantes con naves de carga Progress. [12] El vuelo final fue Progress MS-05 , que se lanzó desde el cosmódromo de Baikonur el 22 de febrero de 2017 a las 05:58:33 UTC. [13]
