Loading article…
 1975年、ソユーズ18号ミッションの発射台に置かれたソユーズU | |
| 関数 | 中型ロケット |
|---|---|
| メーカー | TsSKB進捗 |
| 原産国 | ソビエト連邦 · ロシア |
| サイズ | |
| 身長 |
|
| 直径 | 3メートル（9.8フィート）[1] |
| 質量 |
|
| ステージ |
|
| 容量 | |
| LEOへのペイロード | |
| 質量 | |
| 関連ロケット | |
| 家族 | R-7 (ソユーズ) |
| 派生作品 | ソユーズU2 ソユーズFG |
| 発売履歴 | |
| 状態 | 引退 |
| 発射場 | |
| 総打ち上げ数 | 786 [2] [3] [4] |
| 成功 | 765 [5] |
| 失敗 | 22 [2] [5] |
| 初飛行 | 1973年5月18日[6] |
| 最終便 | 2017年2月22日 (進捗状況 MS-05 ) |
| 乗客/貨物の種類 | |
| ブースター（第一段） – ブロックB、V、G、D [a] [7] | |
| ブースターなし | 4 |
| 身長 | 19.6メートル（64フィート） |
| 直径 | 2.68メートル（8.8フィート） |
| 空の塊 | ソユーズ：3,800 kg（8,400 ポンド） |
| 総質量 | 43,400 kg (95,700 ポンド) |
| 搭載 | RD-117 × 1個 |
| 最大推力 | 海面: 838.5 kN (188,500 lbf) 真空: 1,021.3 kN (229,600 lbf) |
| 比推力 | 海面: 262 秒 (2.57 km/s) 真空: 319 秒 (3.13 km/s) |
| 燃焼時間 | 118秒 |
| 推進剤 | LOX / RG-1 |
| 第2段（コア） - ブロックA [7] | |
| 身長 | 27.10メートル（88.9フィート） |
| 直径 | 2.95メートル（9.7フィート） |
| 空の塊 | ソユーズ：6,550 kg（14,440 ポンド） |
| 総質量 | ソユーズ: 99,500 kg (219,400 ポンド) |
| 搭載 | RD-118 × 1個 |
| 最大推力 | 海面: 792.5 kN (178,200 lbf) 真空: 990.2 kN (222,600 lbf) |
| 比推力 | 海面: 255 秒 (2.50 km/s) 真空: 319 秒 (3.13 km/s) |
| 燃焼時間 | 290秒 |
| 推進剤 | LOX / RG-1 |
| 第三段階 – ブロックI [7] | |
| 身長 | 6.70メートル（22.0フィート） |
| 直径 | 2.66メートル（8.7フィート） |
| 空の塊 | ソユーズ：2,410 kg（5,310 ポンド） |
| 総質量 | ソユーズ：25,200 kg（55,600 ポンド） |
| 搭載 | RD-0110 × 1個 |
| 最大推力 | 297.9 kN (67,000 lb f ) |
| 比推力 | 325秒 |
| 燃焼時間 | 270秒 |
| 推進剤 | LOX / RG-1 |
| 第4段階（オプション） -フレガート[8] | |
| 身長 | 1.5メートル（4フィート11インチ） |
| 直径 | 3.35メートル（11.0フィート） |
| 空の塊 | 930 kg (2,050 ポンド) |
| 推進剤質量 | 5,250 kg (11,570 ポンド) |
| 搭載 | 1 × S5.92 |
| 最大推力 | 19.85 kN (4,460 lb f ) |
| 比推力 | 333.2秒（3.268km/秒） |
| 燃焼時間 | 最大1,100秒（最大20回スタート） |
| 推進剤 | N2O4 /過酸化水素 |
| 第4段階（オプション） -イカール[9] | |
| 身長 | 2.59 m (8 フィート 6 インチ) |
| 直径 | 2.72 m (8 フィート 11 インチ) |
| 空の塊 | 2,310 kg (5,090 ポンド) |
| 総質量 | 3,210 kg (7,080 ポンド) |
| 推進剤質量 | 900 kg (2,000 ポンド) |
| 搭載 | 1 × S5.144 |
| 最大推力 | 2.943 kN (662 lb f ) |
| 比推力 | 308秒（3.02km/秒） |
| 燃焼時間 | 最大600秒（最大50回開始） |
| 推進剤 | N2O4 /過酸化水素 |
ソユーズU （ GRAUインデックス：11A511U）は、ソ連、後にロシアが開発した使い捨て中型ロケットで、 TsSKB設計局が設計し、ロシアのサマーラにあるプログレス工場で製造された。Uの名称は「統一」を意味し、このロケットはボスホードロケットとオリジナルのソユーズロケットの両方の後継機であった。ソユーズUは、大陸間弾道ミサイルであるR-7セミョルカから発展したR-7ロケットファミリーの1つである。
ソユーズUの初飛行は1973年5月18日に行われ、ペイロードとしてゼニット軍事監視衛星コスモス559を搭載しました。[ 6 ]ソユーズUロケットの最後の飛行は2017年2月22日に行われ、プログレスMS-05を国際宇宙ステーションに運びました。
ソユーズUは約44年間継続して使用された。R-7派生型のロケットの生産は、1970年代後半から1980年代前半にかけて年間55～60機でピークを迎えた。ソユーズUは1979年に47回の飛行で年間最高打ち上げ率の世界記録を保持していたが、 2022年にスペースXのファルコン9に破られた。 [10] [11]運用期間中、ソユーズU型は合計786回のミッションを飛行し、これも世界記録となった。ソユーズUは成功率97.3%で、最も信頼性の高いロケットの1つでもある。
発達
オリジナルのソユーズロケット(11A511) は、1966 年まで使用されていた多数のバリエーションに代わる、標準化された R-7 コアを作成する最初の試みでした。8D74M エンジンを搭載したモルニヤ (8K78M) ブースターの第 1 段を採用し、すべての R-7 機体でこれを全面的に標準化しました。さらに、ソユーズ機体はすべて 8K78M のブロック I 段の RD-0110 エンジンを使用しましたが、ボスホード機体はより古く、出力が低い RD-0107 エンジンを維持しました。
1973年にR-7ファミリーに改良型コア（11A511U）が導入され、ソユーズUと名付けられたキャリアロケットの派生型が誕生した。Uの名称は「Unified（統一）」の略で、この打ち上げロケットはボスホードロケットとオリジナルのソユーズロケットの両方の後継機であった。 [12]
全面的な採用は、11A511 由来のブースターの既存の在庫が使い果たされた 1977 年まで完了しませんでした。11A511U は 11A511 に類似していましたが、飛行中の振動や燃焼の不安定性などの問題を軽減するためにエンジンにいくつかの改良が加えられ、3 段式バリアントでは計器パケットが短縮されましたが、4 段式モルニヤ ブースターでは、11A511 の古い長い計器パケットが引き続き使用されました。
バージョン
ソユーズUの2つのバージョンには、上段がさらに追加装備されていました。
- プログレス国立研究開発ロケット宇宙センター（TsSKB-Progress ）が製造した、イカール第三段を搭載したソユーズU/イカール。イカールは、質量750～3,920 kg（1,650～8,640ポンド）のさまざまなペイロードを250～1,400 km（160～870マイル）の高度まで運ぶのに使用されます。イカール上段の性能はフレガート上段より低いですが、操縦がより正確で、より長い時間自律的に動作できます。このバージョンは1999年に6回打ち上げられ、各ミッションで4つのグローバルスター衛星を搭載しました。 [3]
- ソユーズU/フレガートとフレガート第三段。ヒムキのラヴォチキン協会が開発・製造。このバージョンは2000年に4回しか飛行しなかった。[4]フレガート上段はその後、ソユーズFGおよびソユーズ2のブースターの上に搭載され、定期的に飛行した。
ソユーズUの旧型であるソユーズU2ロケットは1982年に初飛行し、基本的なソユーズUと同じハードウェアを搭載していた。標準のRP-1の代わりに、高エネルギーの合成バージョンであるシンティンを第1段燃料として使用した。この型は主にミール宇宙ステーションへの乗組員と貨物の輸送に使用され、シンティンの生産がコスト上の理由で終了したため、1995年に最後に飛行した。
ソユーズUは、全く新しい第1段を使用し、 2002年にISSへの乗組員輸送を引き継いだソユーズFG派生型の開発のための基本プラットフォームでした。2013年以降、ソユーズUとソユーズFGは、近代化されたソユーズ2打ち上げロケットに徐々に置き換えられています。
有人宇宙飛行
ソユーズUが有人ミッションの打ち上げに初めて使用されたのは1974年12月2日で、アポロ・ソユーズテスト計画（ASTP）の準備としてソユーズ16号の乗組員が打ち上げられたときだった。ASTPの一部として、最後のアポロ宇宙船とドッキングしたソユーズ19号もソユーズUロケットで打ち上げられた。[6]
1976年7月6日、ソユーズUがソユーズ21号を打ち上げ、2人の乗組員を乗せてサリュート5号宇宙ステーションへ向かった。その後の多くの宇宙ステーションの乗組員はソユーズUロケットで打ち上げられた。ソユーズUを使用した最後の有人ミッションは、国際宇宙ステーションへのソユーズフェリー飛行であるソユーズTM-34であった。
1983 年 9 月 26 日、ソユーズ T-10aミッションの発射装置が発射台で火災により破壊されるという衝撃的な事故が発生しました。爆発の数秒前に 発射脱出システムが作動し、乗組員は救助されました。
2000年以降のミッション
2000年から2017年に退役するまで、ソユーズU宇宙船は主に、国際宇宙ステーション（ISS） への補給ミッションでプログレスMロボット貨物宇宙船を打ち上げるためにロシア連邦宇宙局によって使用されていました。
ソユーズUは全般的に信頼性があったが、時折故障が発生し、そのほとんどはゼニットおよびヤンター偵察衛星の打ち上げ時に発生した。すべてのソビエト/ロシアの打ち上げロケットと同様に、11A511UにはAVD故障検出システムが搭載されており、ブースターの通常性能レベルからの逸脱を検出すると飛行中のエンジン推力を停止し、ソユーズ打ち上げでは打ち上げ脱出システムも起動する。ブースターが発射施設の上または周囲に落下しないように、飛行終了コマンドは打ち上げ後20秒まで送信できず、ブースターが安定したメインステージ操作に入ったことを確認するために、AVDは8秒まで飛行終了コマンドを生成できなかった。1987年6月18日、プレセツクからのResurs衛星の打ち上げは、破片を飲み込んだためにT+6秒でBlok DストラップオンLOXターボポンプが分解し、悲惨な結果に終わった。ブースターは発射台の近くに墜落し、発射台は大きな損傷を受け、18か月間使用不能となった。事故の調査中に、AVDシステムが作動する前に故障が発生し、有人打ち上げでは打ち上げ脱出システムが機能しなかったため、有人打ち上げでは生存は不可能であったと結論付けられた。
また、8 秒は長すぎると結論付けられ、ブースターは T+1.6 秒ほどでメインステージの動作状態に達するだろうと結論付けられました。AVD システムは、R-7 プロトタイプが数機しか飛行しておらず、飛行データもほとんどなかった 1950 年代後半に設計されたものでした。AVD は、1.6 秒で飛行終了コマンドを発行できるように再設計されましたが、もちろん、T+20 秒までブロックされます。
1988 年 7 月 27 日、再設計された AVD システムを搭載した最初の R-7 機が、別の Resurs 衛星とともにプレセツクから打ち上げられました。AVD は T+1.6 秒で誤ったシャットダウン コマンドを発行しました。ブースターは上昇し、シャットダウン コマンドがブロック解除されてエンジンの推力が停止した T+20 秒まで飛行し、LC-43/4 の近くに落下して深刻な損傷を引き起こしました。事故の調査により、新しい AVD システムの回路レイアウトに欠陥があることが判明しました。
2002年10月のフォトン衛星の打ち上げは、ブロックDストラップオンブースターのエンジン故障により、プレセツクの発射台付近で墜落した。地上にいた1名が死亡した。ブロックDは点火時に異常に遅い推力上昇を経験し、T+4秒から性能の低下が始まった。AVDシステムはブロックDの性能低下を感知し、T+5秒で飛行終了コマンドを発行したが、T+20秒までブロックされた。ブロックDはT+8秒で完全に停止し、スタックが壊れた。ブースターは上昇を続けたものの、不均衡な推力のため飛行経路から外れ始めた。飛行終了コマンドはT+20秒でブロック解除され、コアと残りのストラップオンが停止した。ブースターは300人の観客が見守る中、T+41秒に地面に衝突した。事故の調査の結果、Blok Dの過酸化水素ポンプが飲み込んだ破片のせいで作動しなくなっていたことが判明した。
2011年8月24日、ソユーズUミッションではプログレスM-12MをISSに打ち上げるのに失敗した。上段に問題が発生し、シベリア上空で分解したためである。これはプログレス宇宙船が軌道に到達できなかった初めてのケースであった。別の貨物船プログレスMS-04は、打ち上げ直後の2016年12月1日に失われたが、これはソユーズUの第3段の問題が原因と考えられる。
2015年4月、ソユーズUは時代遅れと宣言された。生産は中止され、残りのロケットをプログレス貨物船で打ち上げた後、ロケットは退役する予定だった。[13]最後の飛行はプログレスMS-05で、2017年2月22日午前5時58分33秒（UTC）にバイコヌール宇宙基地から打ち上げられた。[14]
交換
2004 年に導入された近代化されたソユーズ 2 号では、エンジンの改良、デジタル飛行制御およびテレメトリ システムなど、いくつかの重要な機能強化が加えられ、固定プラットフォームからの打ち上げや大型ペイロード フェアリングの使用が可能になりました。ソユーズ U および FG のアナログ飛行制御システムでは、打ち上げ機が飛行中に軌道を調整する能力が制限され、離陸前に複雑な回転式発射台でロケットを「狙いを定める」必要がありました。また、長くて幅の広いペイロード フェアリングによって、古いアナログ システムでは対応できないほどの空気力学的不安定性が生じ、ますます大型化する商用衛星の打ち上げに対する機体の潜在能力が制限されました。
数年にわたる開発、飛行試験、同時使用を経て、ソユーズ2号は2017年にソユーズUに代わり、2019年にはソユーズFGに代わり、2020年に初の有人ミッションを打ち上げた。[15] [16]
注記
- ^ これはキリル文字の2番目から5番目の文字（Б、В、Г、Д）の音訳です。英語に翻訳するとブロックB、C、D、Eになります。
参考文献
- ^ “Soyuz-U”. 2016年12月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年3月19日閲覧。翻訳元
- ^ ab Krebs, Gunter. 「Soyuz-U (11A511U)」. Gunter's Space Page . 2017年2月22日閲覧。
- ^ ab Krebs, Gunter. 「Soyuz-U Ikar (11A511U)」。Gunterの宇宙ページ。 2016年5月7日閲覧。
- ^ ab Krebs, Gunter. 「Soyuz-U Fregat (11A511U)」。Gunterの宇宙ページ。 2016年5月7日閲覧。
- ^ ab 1983年、ソユーズT-10a便はカウントダウン終了前に発射台で火災を起こしたため、打ち上げリストにはカウントされていない。そのため、成功と失敗を合計すると、786回ではなく787回の打ち上げとなる。
- ^ abc Mark Wade (2001年3月26日). 「Soyuz 11A511U」. Friends and Partners. 2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年1月7日閲覧。
- ^ abc 「Soyuz-Uユーザーズマニュアル」（PDF） . Starsem . 2016年3月11日閲覧。
- ^ Конструкция разгонного блока "Фрегат". NPOラボーチキン（ロシア語）。 2015 年 12 月 26 日のオリジナルからアーカイブ。2016 年3 月 10 日に取得。
- ^ 「IKAR Upper Stage」 TsSKB-Progress . 2015年12月21日閲覧。
- ^ @elonmusk (2022年10月20日). 「@SpaceX チームの今年48回目の打ち上げおめでとう！Falcon 9は現在、単一車両タイプの年間最多打ち上げ記録を保持しています」（ツイート）– Twitter経由。
- ^ 「ソユーズFG、最後から2番目の飛行でISSに3人の新しい乗組員を運ぶ」NASASpaceFlight.com 2019年7月20日2022年10月21日閲覧。
- ^ ギアナ宇宙センターのソユーズ ユーザーズマニュアル 第1版(PDF) 。アリアネスペース。2006年6月。p. 1-4。 2007年9月27日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2024年11月26日閲覧。
- ^ Nowakowski, Tomasz (2015年6月30日). 「All eyes on Progress: Russian spacecraft to deliver supplies to ISS」. Spaceflight Insider . 2016年4月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年5月6日閲覧。
- ^ Chris Gebhardt (2017年2月21日). 「史上最長の運用実績を誇るロケットがプログレスMS-05の打ち上げで幕を閉じる」NasaSpaceFlight.com.
- ^ Zak, Anatoly (2011年6月1日). 「Soyuz-2が前任機の後継機に」RussianSpaceWeb.com.
- ^ 「アレクサンドル・キリリン：「我々は3基のロケットに取り組んでいる」」。Volzkhskaya Kommuna。2011年6月1日。2012年3月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年7月13日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ソユーズUに関連するメディアがあります。
- (PDF) ソユーズロケット ユーザーズ マニュアル
- ソユーズ U / 11A511U に関する Astronautix.com エントリー
- Astronautix.com の Soyuz-U2 / 11A511U2 に関する記事
- ロシア連邦宇宙局、ソユーズUについて
- ロシア連邦宇宙局によるソユーズU/イカールに関する発表
- ロシア連邦宇宙局によるソユーズU/フレガートに関する発表
- ロシア連邦宇宙局、ソユーズU2について
- LV の製造元 TsSKB-Soyuz-U に関する進捗状況 (ロシア語)