Soyuz 2.1a • 尤里•加加林号-Soyuz MS-18(65S) • 原计划的全俄成员组计划有变,还会有美国航天员 • 发射成功

When:
2021年4月9日 @ 15:42
2021-04-09T15:42:00+08:00
2021-04-09T15:57:00+08:00

(任务logo)

(远征-65队队徽)

(国际空间站徽标)

地点:哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场 LC-31(拜科努尔进步飞船发射工位)
火箭:Soyuz-2.1a(第 1933 枚R-7系列运载火箭,第24次无Fregat上面级Soyuz-2-1a发射)
载荷:联盟MS-18载人飞船(第 147 艘正式编号的联盟飞船,加上无人测试的宇宙号飞船为第 167 艘)
客户:Roscosmos、NASA
轨道:LEO(国际空间站International Space Station)
任务时间:北京时间2021年04月09日15:42.40.496
与国际空间站对接时间:2021年04月09日19:07分前后
任务时长:191天(2021年04月09日-2021年10月17日)
返回时间:2021年10月17日
任务窗口:零窗口任务
对接模式:3小时2圈超快速对接模式
对接口:MIM-1舱段对接口(Soyuz-MS-17飞船在3月份从MIM-1对接口转移至MRM-2 Poisk码头2号节点舱段对接口),下半年会转移至科学号实验舱对接口

发射回放:


 

官方介绍网址点击链接

对接时空间站飞船驻扎情况

直播:

观看提示(v1.0):
1.你看到到火箭往下飞,不是失败了往下掉,是视角问题,实际上飞行没有问题。
2.火箭冒烟?那不是烟,是挥发的液氧
3.火箭变白色?那是冷凝的水蒸气
4.这是联盟火箭,不能回收
5.为什么画质这么差?因为俄罗斯摄像设备就这么差(或者网不好)
6.直播的动画是提前做好的,不是实时模拟的。

动态更新:
【2021年04月09日】准时发射,任务成功;
飞船进入轨道:
最低高度为199.75公里;
最大高度-242.79 km;
围绕时间-88.64分钟;
倾角-51.67度。

北京时间19:07分飞船成功对接国际空间站,平衡气压后于21点左右航天员进入国际空间站。航天员进驻人数短暂的达到10人。(联盟MS-17飞船4月17日返航,22日载人龙飞船奋进号执行Crew-2任务,对接国际空间站后届时空间站内进驻航天员将达到11日,Crew-1坚韧号飞船则在28日返航)。
【2021年04月06日】火箭转运至LC-31/6工位,发射倒计时。
【2021年04月05日】飞船与火箭总装完成。
【2021年04月04日】成员组完成发射前对飞船系统的最后检查,之后成员组参与新闻发布会,并前往拜科努尔航天历史博物馆进行参观并留下签名纪念。
【2021年04月04日】成员组完成发射前的手动对接系统与任务流程准备,进行室内活动休闲并进行传统的植树纪念活动。因为新冠疫情的原因航天员减少了人员密集的纪念活动。
【2021年04月03日】助推器与一级完成组装,飞船装入整流罩。
【2021年04月01日】飞船与适配器对接,准备装入整流罩。
【2021年03月30日】飞船完成燃料和压缩气体加注后运抵254场区的总装测试车间,准备进行返回舱的隔热层安装与其他既定流程。
【2021年03月29日】飞船加注燃料与压缩气体,航天员继续进行程序活动。
【2021年03月28日】航天员们前往254场区进行第一次综合合练,进入飞船进行了系统检查,测试了个人的索科尔航天员与检查其急救设备。之后航天员进行了专门的纪念活动纪念首位进入太空的航天员加加林同志。接下来航天员们将按计划进行发射前的准备流程。
【2021年03月27日】航天员抵达拜科努尔航天发射中心,俄罗斯航天员前往254场区再次进行进行科学号实验舱的操作培训。
【2021年03月26日】完成考核的航天员们航天员在进行莫斯科传统的参观和纪念活动后前往拜科努尔航天发射中心。
【2021年03月23日】飞船完成太阳帆板测试。
【2021年03月20日】主备份成员组进行执行任务前的综合考核。
【2021年03月17日】飞船完成真空环境模拟测试。
【2021年03月17日】主/备份成员组在星辰号核心舱地面模拟舱内完成应急情况的处理训练。
【2021年03月15日】发射时间确认为北京时间2021年04月09日15:42分,零窗口任务;3小时超快速对接模式;近日俄方主备份成员组航天员完成过载适应性训练。这是世界上最先进的离心机之一,其圆筒状的巨型旋转臂长达18米、截面直径近2米。训练时,宇航员坐在旋转臂远端的舱内,旋转臂则绕轴心旋转来进行过载训练。据了解,这个旋转臂能以每分钟30多圈的速度旋转,最大可以制造相当于人体重力13倍(13G)的过载,而宇航员们在乘飞船升空和着陆时一般只要承受3G至4G,最大5G的过载。
【2021年03月05日】调整预报,从全俄成员组介绍调整为现有2俄1美成员组的状态,俄罗斯籍航天员继续完成飞船操作科目的训练。
【2021年02月28日】计划有变,美国航天员再次加入,更多内容有空更新。
【2021年02月25日】指令长航天员奥列格.维克托洛与飞行工程师航天员彼得.瓦列列维奇在莫斯科星城完成了对“科学”模块的遥控操作员模式进行了检查科目培训,比如进行科学号实验舱的地面模拟器使用舱段内的TORU手动操控系统(此前已经进行9次系统培训),此外还进入联盟MS飞船的模拟器进行手动对接等紧急情况的测试,备份成员组指令长安东·尼古拉耶维奇、飞行工程师奥列格. 阿捷米耶夫与飞行则只完成了联盟MS飞船的模拟器进行手动对接等紧急情况的测试,科学号实验舱的操作培训预计3月底前完成。
【2021年02月13日】计划有变,NASA准备与俄罗斯协商购买联盟MS-18的座位,后续情况在实锤后更新
【2021年02月06日】添加此次任务,04月09日发射,今日联盟MS-18号飞船在254厂房消声室内进行Kurs-NA对接系统的无线电设备测试,之后飞船转运之总装测试模块进行后续测试。成员组经过多次调整最终确定为全俄成员组,成员组已经开展了如飞行工程师航天员彼得.瓦列列维奇与载荷专家航天员谢尔盖·弗拉基米罗维奇1月20日在俄罗斯星城与指令长航天员奥列格.维克托洛去年11月到12月在美国NASA休斯顿航天中心水下太空行走模拟训练等相关科目训练,特别是指令长航天员奥列格.维克托洛、飞行工程师航天员彼得.瓦列列维奇在去年10月与11月2次关于“码头号”节点舱的分离与“科学号”实验舱的接收科目。


主成员组:

指令长航天员奥列格.维克托洛、飞行工程师航天员彼得.瓦列列维奇与载荷专家航天员马克 · 托马斯

【俄,指令长(KK)第三次执行任务】中文:奥列格.维克托洛/英文:Oleg .Viktorovich

奥列格.维克托洛于1971年10月12日出生于今白俄罗斯首都明斯克,其为空天军第四军上校军衔,06年-09年完成航天员选拔加入航天员队伍,此前已经2次乘坐联盟飞船进入太卡,分别是联盟TMA-06M与联盟MS-03飞船,各自执行了143天16小时15分与196天17小时50分的太空驻留任务。

【俄,飞行工程师(BI)第一次执行任务】中文:彼得.瓦列列维奇./英文:Pyotr.Valerievich

彼得.瓦列列维奇1978年1月30日出生于俄罗斯远东的伯力市,99年毕业于哈巴罗夫斯克州立大学计算机程序设计专业,现为俄航天局系统的软件工程师,个人爱好计算机编程与跳伞,12年完成航天员选拔加入航天员队伍。

【美,载荷专家(BI2)第二次执行任务】中文:马克 · 托马斯/英文:Mark.Thomas

马克 · 托马斯1966年11月10日出生于美国弗吉尼亚州福尔斯彻奇市,其现为美国陆军中校,1989年获得圣约翰大学物理学学士学位; 99年获得斯坦福大学应用物理学理学硕士学位,2009年通过选拔加入航天员队伍,此前于2017年乘坐联盟MS-06飞船前往国际空间站执行了168天5小时14分的驻留任务。

备份成员组

指令长安东·尼古拉耶维奇、飞行工程师奥列格. 阿捷米耶夫与飞行、工程师德米特里·亚历山德罗维奇

【俄,指令长(KK)第四次执行任务】中文:安东·尼古拉耶维奇/英文: Anton Nikolayevich

安东·尼古拉耶维奇1972年02月02日出身于今俄罗斯联邦克里木州岛塞尔斯托波尔,1994年其从俄罗斯高级军事飞行员学习毕业后加入俄罗斯空军,其飞行过L-39教练机与米格-29战斗机,直至俄罗斯空军上校军衔,其2012年8月于军队退役,2003年6月16日-2005年06月28日完成了航天员的选拔与科目培训,其此前执行了3次国际空间站长期驻留任务,分别为2011年11月14日-2012年04月27日的联盟TMA-11任务担任指令长兼飞行工程师共165天、 2014年11月23日-2015年11月11日的联盟TMA-15M任务指令长兼飞行工程师共199天、2017年12月07日-2018年06月03日的联盟MS-07任务指令长兼国际空间站站长共168天,一共执行533天 05小时31分钟。

【俄,飞行工程师(BI)第三次执行任务】中文:奥列格. 阿捷米耶夫/英文:Oleg Germanovich

奥列格. 阿捷米耶夫1970年12月28日出生于今拉脱维亚共和国首府里加,1990年毕业于今爱沙尼亚共和国首府塔林的职业技术学校,90-91年在今立陶宛共和国首府维尔纽斯的前苏联军队中服役。(好家伙,波罗的海三国首都都打卡了)1998年其进入俄罗斯能源航天火箭公司目前担任测试工程师,其03年报名参加航天员选拔,05年通过培训加入航天员队伍,2014年2014年03月25日-2014年9月11日的联盟TMA-12M任务担任飞行工程师共169天与2018年3月21日-2018年10月10日的联盟MS-08任务担任指令长兼飞行工程师这2次国际空间站长期驻留任务,共驻留365天23小时05分。

【美,载荷专家(BI2)第二次执行任务】中文:安妮·麦克莱恩/英文:Anne.McClain

1979年6月7日,麦克莱恩出生于华盛顿斯波坎。2002年,在西点军校获得机械航空工程理学学士学位,之后立即被任命为陆军军官;同年获马歇尔奖学金。2004年,获英国巴斯大学航空航天工程理学硕士学位。2005年,获英国布里斯托尔大学国际关系理学硕士学位。
获得硕士学位后,她在“伊拉克自由行动”中服役15个月,在216次战斗任务中担任OH-58D直升机机长和空军指挥官,飞行800多小时。2009年,她参加了航空上尉的职业课程,随后被分配到福特洛克的第14航空团1营,担任营长和OH-58D指导员。
2011年至2012年间,麦克莱恩完成了指挥和总参谋部学院和C-12固定翼多引擎资格课程。2013年6月,毕业于美国海军试飞员学校,同月,麦克莱恩被美国国家航空航天局选为宇航员候选人。作为一名女性,麦克莱恩用自己的经历诠释了“巾帼不让须眉”。
19年其余另外一名NASA女性航天员麦克莱恩克里斯蒂娜·哈莫克·科赫(Christina Hammock Koch)完成太空行走,实现首次全女性的太空行走任务。

2019年8月,安妮·麦克莱恩因为涉嫌在国际空间站“未经允许”登陆同性配偶的银行账户而被指控。对于这一指控,麦克莱恩承认了相关行为,但坚称“没有做错任何事”。根据现有的“太空法”,宇航员如果犯罪,那么他同样会受到该国法律的制裁。这是首起针对太空犯罪的指控。

2020年12月正式确认入选为阿尔忒弥斯计划航天员的18名航天员成员组。

被替换个人介绍:

【俄,飞行工程师(BI)第一次执行任务】:英文:Andrei N. Babkin/中文:安德烈·尼古拉耶维奇.巴布金

安德烈·尼古拉耶维奇.巴布金为俄罗斯2010年通过层层选拔而选择的2位科学家宇航员之一,1969年04月21日出生于俄罗斯布良斯克州,1995年,他毕业于莫斯科航空学院。2010年到2012年期间其通过工程师培训获得执行任务资格。

【飞行工程师(BI2)第四次执行任务】英文:bowen stephen gerard/中文:鲍恩·斯蒂芬·杰拉德

介绍:作为3次执行过航天飞机太空任务的宇航员,鲍恩·斯蒂芬·杰拉德在08年、10年与11年分别乘坐奋进号、亚特兰蒂斯号与发现号执行了STS-126/132/133三次航天飞机的末期任务。此次是阔别太空8年后再次参加载人任务成员组,也是其第一次加入联盟飞船的成员组。鲍恩·斯蒂芬·杰拉德1964年2月13日出生于美国马萨诸塞州科哈西特,1986年获得美国海军学院电气工程学学士学位宇麻省理工学院海洋工程师学位,2000年作为17名佼佼者入选NASA-18批次航天员,目前他是该批次尚未退役的8名航天员之一。

【俄,飞行工程师(BI)第一次执行任务】中文:谢尔盖·弗拉基米罗维奇/英文: Sergei Vladimirovich

谢尔盖·弗拉基米罗维奇1984年1月1日出生于吉尔吉斯斯坦,2006年从莫斯科国立鲍曼技术大学毕业后担任火箭发动机工程师,作为科学家航天员其于2012年10月30日-2014年6月6日完成了航天员的选拔与科目培训。

【俄,飞行工程师(BI)第一次执行任务】中文:德米特里·亚历山德罗维奇/英文: Dmitri Aleksandrovich

德米特里·亚历山德罗维奇 1983年10月10日出生于今哈萨克斯坦库斯塔奈,2006年毕业于南乌拉尔州立大学,毕业后担任飞机设计工程师具有六年以上航空业工作经验,其2012年10月30日-2014年6月6日完成了航天员的选拔与科目培训。


本次飞行任务介绍:联盟MS-18作为俄罗斯第147艘正式编号联盟飞船计划于2021年04月09日由联盟2.1a运载火箭从哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天发射场LC-31/6工位择机起飞,将指令长航天员奥列格.维克托洛、飞行工程师航天员彼得.瓦列列维奇与载荷专家航天员马克 · 托马斯三名航天员送入太空,其进入国际空间站后作为远征-65队成员执行为期191天的长期驻留任务。备份成员组为指令长航天员安东·尼古拉耶维奇、飞行工程师航天员由奥列格. 阿捷米耶夫、载荷专家航天员安妮·麦克莱恩。

科学号实验舱,基于曙光号功能货舱备份改造,为FGB构型舱段

任务期间成员组将完成码头号实验舱的分离与接收自星辰号核心舱升空以来俄罗斯首个20吨级的空间站舱段—“科学号”实验/核心舱。新舱段的加入需要额外的接收工作与实验科目,俄罗斯在国际空间站终于有了自己的实验舱后也有了增加任务驻留航天员的硬性需求。因此原计划出现3名俄罗斯籍航天员的全俄成员组也是理所应当。

不过更多的来看,全俄成员组的出现也是俄罗斯本身的无奈,自美国商业载人飞船的投入使用,特别是去年五月底DM-2任务与11月的crew-1任务的顺利展开,船票更便宜的载人龙飞船已经具备执行航天员空间站安全往返运输的能力,美欧日加等国与航天局的航天员将不再依赖此前唯一且昂贵的联盟号飞船。迫使俄方降价到接近载人龙飞船的价格。

可是近日,在俄美航天局局长进行视频会谈后不久,双方共同确定,NASA正式购买联盟MS-18飞船的一个座位,曾经乘坐联盟MS-06飞船执行任务的NASA航天员马克 · 托马斯以载荷专家的身份(英文:Mark.Thomas)替换俄罗斯航天员谢尔盖·弗拉基米罗维奇于2021年04月09日乘坐联盟MS-18飞船2021年04月09日乘坐联盟MS-18飞船进入国际空间站加入远征65队成员组。

同时执行过联盟MS-11任务,入选阿尔忒弥斯登月任务航天员的NASA女航天员安妮.麦克莱恩替换俄罗斯航天员德米特里·亚历山德罗维奇作为备份成员组。

此前以有新闻透露出NASA在商业航天飞船开始执行长期驻留任务后为避免可能出现的风险导致ISS出现美国航天员空缺而仍然购买座位,而此处购买座位的相关消息,我网也进行了跟进报道(文章链接文章链接)。

对此,作为购买中介商的Axiom公司方面目前拒绝做出细节回应,因为NASA与Roscosmos并没有官宣达成换乘计划中具体购买合同的数量与价格细节。20年俄方曾将联盟号飞船的船票价格从9000万美金下降到6000万美金以增加其面对载人龙飞船5500万美金价格优势的竞争力。因此预计NASA此次增购的船票单座价格也在6000万美金左右。

联盟TM-30飞船成员组,(左)谢尔盖·维克托罗维奇、(右)亚历山大·尤里耶维奇

按照原计划,联盟MS-18飞船会是国际空间站建站执行载人航天任务以来俄罗斯第一次在联盟载人飞船任务中执行全俄航天员成员组任务。上一次全俄航天员成员组任务还是21年前2000年最后一次前往和平号空间站执行载人任务的联盟TM-30飞船任务,现今已经退役的指令长航天员谢尔盖·维克托罗维奇与65岁仍然现役的飞行工程师航天员亚历山大·尤里耶维奇前往和平号空间站执行空间站状态的评估工作,任务时长72天,之后和平号空间站一直保持无人状态直到再入退役。

算上此前2021年01月11日安德烈.巴布金的撤换,联盟MS-18飞船航天员成员组已经进行了三次人事变动。此前按照美俄合同,在联盟MS-17任务后随着商业载人航天计划产物载人龙飞船的使用,NASA将不再因为没有自己的载人航天器而为美国航天员购买昂贵的联盟号飞船载荷专家座位,之后美俄通过协商让美俄航天员互相乘坐对方的载人飞船进入太空,原计划从远征-65队的联盟MS-18与载人龙飞船的crew-2任务起进行成员互换,NASA航天员马克 · 托马斯与俄罗斯航天员安德烈·伊万诺维奇进行互换,不久美俄中止了本次的互换计划,俄罗斯在商业飞船的座位由日本籍航天员星出彰彦顶替,美国航天员马克 · 托马斯则暂缓执行任务,由俄罗斯航天员顶替,美国籍航天员鲍恩·斯蒂芬·杰拉德也一同退出备份成员组。

结果,美国航天员还是进入成员组。


俄罗斯飞船采用快速对接的介绍:

(视频来源为B站:豆先生的纠缠态)

文字来源:《卫星与网络》

快速对接首先要考虑的是这项技术的实现难度。快速交会对接的任务时间短,尤其是现在俄罗斯的快速交会对接一般只进行4圈飞行就完成,这对运载火箭和飞船的入轨和控制精度要求更高,一旦控制失误出现较大的轨道偏差,需要消耗更多的推进剂来弥补;另外,快速交会对接意味着飞船和空间站的相位角小得多,这对发射窗口带来了更多的限制,提高了轨道调整和交会策略的设计难度;快速交会对接不仅要求飞船可靠性高,还需要测控具备快速定轨能力,保证轨道调整的速度和精度。

然后看飞船采用超快速对接的好处。由于飞行变轨次数少而精确,快速交会模式下飞船消耗的推进剂更少,以联盟号飞船6小时超快速对接为例子,其使用快速交会对接模式后节省了约25千克的推进剂,这相当于增强了飞船机动能力和变轨的余量。本次任务采用3小时超快速对接则优势更大。

为保证航天员安全,俄罗斯先使用进步号货运飞船进行了快速交会对接的飞行试验,随后使用联盟号载人飞船进行试验,现在快速交会对接已经成为联盟号飞船的首选飞行模式,载人方面以此前6小时任务的联盟MS-16任务为例子,俄罗斯的快速交会对接一般是4圈/6.5小时飞行时间。

快速交会对接好处不少,从体验上说最主要的是缩短了航天员在狭小的船舱内的等待时间,相比约50小时的漫长等待,6个多小时的时间就要轻松多了,航天员早点进入更宽敞舒适的空间站舱段,对于缓解航天运动病的影响也是有好处的。

快速交会对接还有利于保证航天员生命安全,载人飞船在太空中独立飞行时间越长,越可能遇到各种不可预测的风险,尤其是轨道上的空间碎片。发射到对接的时间缩短到6个多小时,发生意外的可能性就降低了,相当于提高了安全系数。

最后,载人和货运飞船的快速交会对接模式还有一个立竿见影的好处,由于独立飞行的时间缩短了,可以把时间敏感性的载荷和物资及时运送到空间站上,这对上行运输保存时间短的生物材料是十分重要的。


本次任务火箭联盟2-1a型火箭(不携带军舰鸟上面级构型)。其作为联盟火箭现代化升级的型号,本世纪以来已执行次多次入轨发射任务。该型号采用了改进的国产数字制导系统和发动机喷注器技术,运载能力有所提高,入轨精度有明显改善。它从2014年10月开始接替联盟U型火箭,去年开始取代联盟FG型火箭,目前与2,1b一道作为联盟火箭的2个主要型号,其与2.1b的区别在于二级不同,2.1a依旧是RD-0110发动机,而b型则重新设计了二级更换RD-0124型发动机,运载能力更强。

联盟MS飞船中文介绍:(摘录自:俄罗斯改进型载人飞船联盟-MS,作者:王永生;周生东)

【1】开发联盟-MS载人飞船的必要性

“联盟”飞船实现首飞后经过了多次改进,进入2000年后,飞船的改进工作主要是与更换:飞船控制系统的仪器有关, 包括下降控制计算机(KC-020M)、线性速度测量部件、航天员控制台(HenTyH-M3) 此后又使用了新的船载数字计算系统(4BK-101)及匹配装置(BYC101-1和2)。在船_上还安装了小型数字信息测量系统(MEVTC),并推广和使用了复杂的软件, 该软件起初在‘进步”(Progress)货运飞船上使用,经过成功飞行试验后,又在”联盟”飞船上安装使用。在没有影响飞行计划、没有中断太空:飞行、没有进行任何”联盟”飞船试验的情况下,成功地更换 了几乎所有飞船系统。

2009年, 俄罗斯联邦航天局(Roskosmos,现更名为俄罗斯航天国家集团) 要求俄罗斯能源火箭航天集团论证改进进步M-M和联盟TMA-M飞船的可能性, 原因是准备停止使用地面控制综合系统中系统老化的“量子”和“卡玛”地面站。

“量子”地面站通过船载无线电技术系统(6PTK) 量子-B来保障“联盟”和“进步”飞船主要飞行控制回路。宇宙飞船有3种控制方法:第1种是自动控制方法, 即用船载系统完成控制任务,不需要任何外界干预;第2种是地面控制方法,需 要各类无线电技术设备进行保障;第3种方法是飞船乘组控制。经过之前对飞船的改进,几乎更换了所有船载自动控制系统和乘组控制系统的仪器和部件,现在 需要解决无线电技术设备的问题。

保障与地面通信的船载仪器量子-B,以前是由乌克兰切尔尼戈夫斯克工厂生产, 现在这种仪器应当在俄罗斯生产。“卡玛”地面站则是用于保障飞船轨道参数的测量(无线 电监控)。

2009年初,俄罗斯联邦航天局着手解决存在的问题。因为“量子”和“卡玛”地面站已停止使用,问题已无法回避,需要马上开发出替代品。

此外还存在一个问题, 就是船载运动控制系统仪器的电子元器件供货问题。该系统有主要和备用回路, 结果是停靠和定位控制组件(5YNO) 及备用回路信号转换部件(6NO)已经没有了配套的电子元器件。为此, 俄罗斯能源火箭航天集团开始研制备用回路控制部件(BYPK) ,这也是改进型飞船联盟-MS和进步-MS船载仪器的组成部分。

对此类船载系统和仪器的更换必然会导致对空间运动系统和综合控制系统的重大调整,开发船载数字控制系统的数学软件。为此, 俄罗斯能源火箭航天集团决定对进步M-M和联盟TMA-M飞船进行重大改进, 明确相应的技术任务, 制定草案和技术文件。这就是联盟-MS和进步-MS新型飞船的由来。

【2】联盟-MS载人飞船.上改进的系统

2008年和2010年, 分别对联盟TMA-M和进步M-M飞船进行了改进,此次联盟-MS和进步-MS的改进是.上次重要阶段性改进的逻辑延续。联盟-MS飞船_上所改进的系统如下。

首先, 船载无线电指令系统量子-B (KBaHT-B)换成了统-的遥测指令系统(EKTC) ,该系统具有附加的遥测通道。实际上,在联盟TMA-M和进步M-M飞船_上已经对遥测系统进行过改进, 属于小型的信息遥测系统(M6VTC) 具有执行遥测指令系统(EKTC) 的功能。新的遥测指令系统将具有通用功能:无线电指令线路通过射线-5 (Loutch-5)中继卫星执行保障工作, 这将极大地增加飞船无线电可见范围,达到了1圈(轨道) 长度的70%。

其次, 新飞船将使用新的船载无线电技术对接系统航向-HA (Kurs-HA),该系统已经在2艘进步M-M货运飞船_上进行了飞行试验。与航向-HA相比, 新系统在质量、尺寸和动力特性方面进行了优化,将取消一副复杂的无线电天线 (一共3副天线) 航向-HA系统是基于新的元器件而研制,重要的是,它将在俄罗斯生产。

此外,船载无线 电轨道监控系统换成了卫星导航仪器(ACH-K) ,新的仪器已经在进步M-M飞船_上安装并在遥测状态下进行了试运行。经过全面的分析后, 计划在主要控制回路中使用该仪器。卫星导航仪器是关键性的系统, 它能极大优化运动控制系统的功能。这为飞船定位提供功能储备,依靠从卫星导航仪器上获取的导航数据, 能够保障完成与空间站的交会。换句话说, 无线电轨道监控器简直就不需要了,卫星导航仪器与航向-HK构成了完全独立的飞船交会对接系统。

在联盟-MS_上安装新的数字仪器一备用回路控制组件,取代类似的仪器一停靠和定位控制组件-1 (6YNO-1) ,在进步-MS飞船_上则替换了停靠和定位控制组件-1和信号转换部件(6NC)o同时要指出的是, 备用回路控制组件是由俄罗斯能源火箭航天集团开发,它拓展了运动控制系统备用回路的能力,并解决了配套产品的生产问题。

重新研制的仪器与船载数字计算系统的相互作用,通过 直通数字信道来完成, 这需要对软件进行全面更新。

需要指出的是, 为了替换同类的电视系统’克列斯特”(KnecT) ,将使用数字电视系统。得益于此,飞船与空间站之间的通信将直接由舱载间(船间)的无线电线路来完成。

由于配套产品的停产还将对以下部件进行更换:角速度传感器(6AYC 3M) 将换为改进的传感器(6AYC 3MA) ;装有卤化白炽灯的照明器换为发光二极管灯(C中OK)。

还需要指出的是,已把电话 电报系统黎明-M替换为黎明-3BM,做这样的调整是为了使黎明-3BM与小型信息遥测系统(M5VTC)一-样,在功能. 上与统一的遥测指令系统(EKTC) 一体化。

所要强调的是, 在联盟-MS和进步-MS飞船以及它们之前的改进.上,都是保证飞船控制系统与“国际空间站”俄罗斯舱段船载控制系统完全一体化(集成化)。以前只能通过独立于空间站的无线电指令线路来控制飞船。

总之, 联盟-MS飞船的功能特性有了极大的优化,比如新的地面和船载无线电技术系统采用了现代化的信息传输技术, 这将提高飞船控制系统的可靠性。飞船的质量和动力方面,这次没有大的变化。

专家们在联盟-MS和进步-MS飞船中所做的工作,对于现在和将来研发新一代载人飞船, 无论在方法上、技术上还是组织上,都有借鉴价值,这是非常重要的。应俄罗斯联邦航天局的预订,目 前俄罗斯能源火箭航天集团正在进行新一代飞船的研制。

【3】联盟”飞船数字计算机系统及其改进

在现行的”联盟”飞船计算机系统中,包括了中央计算机(LBM-101)、计算机 (KC-020M) 、控制台(HenyH-M3) 。中央计算机位于仪器设备舱内,负责控制~飞船的定位,解决交会对接问题等。计算机位于返回舱内, 负责保障返回舱脱离轨道返回地面。计算机之间通过多路交换通道保持联系。

在改进后的联盟-MS飞船返回舱内也安装了中央计算机,如此布局已相当可观。这种布局有很大的优势,并得到了检验。据专家介绍,“联盟”飞船以后不会再有这方面的改进计划。新一代“联邦”载人飞船将进行新的调整和布局, 因为新一-代飞船将要拓展其返回的能力。

【4】联盟-MS飞船飞行试验及下一步的改进计划

据俄罗斯能源火箭航天集团专家介绍,在联盟MS-飞船使用后,“联盟”此外, 如何使联盟-MS和进步-MS飞船所有船载系统适应新的运载火箭联盟-2,这也是需要解决的问题, 因为飞船与火箭之间的接口也出现了变化,所有这些都要进行调整。

联盟-MS飞船暂时还没有延长飞行时间的计划,目前飞船可飞行7.5个月。如果需要, 可将飞船飞行时间延长至1年,以此来减少飞船的数量。

改进后的联盟-MS飞船并未改变飞船与乘组操作的接口,当年 曾在联盟TMA-M飞船上更换了控制台(HenyH-M3)的接口,当时并不是为了更换,正好相反,是为了扩大接口的功能,现在接口的功能非常强大,一个人完全可以对联盟-MS飞船进行控制。

联盟MS飞船英文介绍:

The Soyuz MS manned spacecraft has been developed on the basis of a Soyuz TMA-M spacecraft.Soyuz-MS introduces following upgrades:

  • more efficient solar panels
  • the new Kurs-NA approach and docking system, which has a mass of less than half that of its predecessor
  • additional micro-meteoroid debris shielding
  • a modified docking and attitude control engine – which will add redundancy during docking and deorbit burns.
  • a main computer, TsVM-101, which has a mass (8.3 kg) of only one-eighth that of its Argon-16 predecessor (70 kg) and a smaller volume.
  • a unified digital command/telemetry system that allows telemetry to be transmitted via Luch relay satellites for control of the spacecraft as well as to provide crew with positioning data when the spacecraft is out of range of ground tracking stations.
  • upgraded GLONASS / GPS and COSPAS-SARSAT satellite systems to provide more accurate location services during search/rescue operations after landing.

Soyuz-MS is to provide rescue of the main crew of the station in emergency and delivery of visiting crews.During the flight the spacecraft fulfills the following tasks:

  • delivery of a visiting crew consisting of up to three persons and small accompanying cargoes
  • constant availability of the spacecraft, attached to the station during its manned flight, in the standby mode to be ready for emergency descent of the main crew onto the ground in case of hazardous situation on the station, cosmonaut illness or injury, etc. (assured crew return vehicle function);
  • planned descent of the visiting crew onto the ground;
  • returning to the ground, together with the crew, payloads of relatively low mass and volume
  • disposal of wastes from the station in the living compartment to be burned down in the atmosphere during descent.

联盟号能乘坐3名航天员,长9.0m,最大直径2.72m,发射重量6600kg,着陆重量3000kg,航天员活动空间9.0 m3。 

  返回舱:重2800kg 

  轨道舱:重1224kg 

  服务舱:重2654kg 

  太阳电池板翼展:8.4m 

短短半个世纪,苏维埃社会主义共和国联盟/苏维埃主权共和国联盟/俄罗斯联邦用R-7/UR-500/N1火箭打上了:

(1)40艘初始型联盟(也分为1,2,4,8号 (7K-OK, active)的验证实用对接型(联盟-6号飞船(7K-OK, non docking, special)因为执行“三驾马车”计划而不具备对接能力)/10,11的初步空间站运输型(7KT-OK)/9(7K-OK, non docking),12,13(7K-T-AF, 11F615A8),16与19 (7K-TM, 11F615A12),22(7K-MF6, 11F615A12)这样的单独特定联盟任务型/其余的无太阳能电池阵的运输人员的2人版空间站型,这也分为Soyuz 12, 17, 18, 21, 25 – 29, 31 – 40 的(7K-T, 11F615A8)型与Soyuz 14, 15, 20, 23, 24, 30 (7K-T, 11F615A9)型两种型号)。晕死。。。

(2)载人月球型飞船型(包括由质子火箭发射的8艘L1绕月飞船,4艘N1火箭发射的LK/LOK型登月飞船)。【绕月的zond-5任务】【7K-lok登月飞船】

(3)联盟T系列空间站运输型(7K-ST, 11F732)15艘。

联盟-T飞船是联盟号的改进型,虽然它的外形、容量和重量与联盟号大体相同,但技术上做了许多改进。由于联盟-11飞船3名航天员从礼炮-1返回时窒息死亡,联盟号航天员从3人不着航天服返回状态改为2人着航天服返回状态,能源由太阳帆板状态改为不装太阳帆板状态。联盟-T飞船设计成可载2或3人,也可无人飞行,从1979年12月至1986年3月共发射了15艘。其恢复太阳能帆板设计,改进返回舱窗口设计为双层可抛弃玻璃增加航天员再入视野,改进Chayka(海鸥)飞行控制系统,飞船首次采用Argon-16计算机,改进控制面板,特别是首次增加阴极射线管显示器。联盟-T改善了航天服使其更为轻、薄和柔软,从而使返回舱飞船上的发动机系统同礼炮-6空间站上的发动机使用同样的推进剂,提高了推力和机动能力;采用了更轻、更结实的壳体材料,以及新式的降落伞系统等。联盟飞船指令长首次配备操作用“操作棒”(神舟飞船也一同采用),人员恢复3人设计(大部分任务仍然采取2人成员组),火箭更换新型逃逸塔,后期任务使用联盟-U2型运载火箭等。设计寿命14天,设计与礼炮号空间站停靠180天。总长度7.5m,最大直径2.7m,航天员活动空间9.0 m3,总重量6850kg,总推进剂700kg。
返回舱:能乘坐3名航天员,长2.2m,最大直径2.2m,航天员活动空间4.0 m3,总重量3000kg。
轨道舱:长3.0m,最大直径2.3m,航天员活动空间5.0 m3,总重量1100kg。

(4)联盟TM空间站运输型飞船(7K-STM, 11F732A51) 34艘,它是联盟-T的改进型,改进主要涉及飞船的对接系统、通信系统、推进系统、应急救生系统和降落伞系统。飞船起飞质量7070kg;返回质量约2900kg;可送达的有效载荷100kg以下;可返回的有效载荷20~50kg;飞行持续时间:自主飞行5昼夜,加入空间站飞行180昼夜;工作轨道参数:倾角51.6o,高度300~400km;飞船外型尺寸:长约7m,最大直径2.7m,太阳电池翼翼展10.7m;生活舱总容积约103m;太阳电池功率约1kW。
其主要改进对接系统,轨道舱设计,推进舱设计,火箭适配新型逃逸塔系统。(到TM-13后苏联解体),联盟TM-16号飞船 (7K-STM-APAS, 11F615A51)安装了APAS-89对接系统,原计划作为“暴风雪”航天飞机成员组的轨道遇险救援机,后为测试APAS对接系统以适应美国航天飞机对接;和平“号空间站,火箭方面因为燃料成本问题从联盟U2回退到联盟U型。从1986年5月至2002年4月底共发射了34艘,其中联盟-TM-1为不载人试飞。

(5)联盟TMA空间站运输型(7K-STMA, 11F732A17) 22艘。 由于俄罗斯的航天员身高比美国航天员矮,为满足建造“国际空间站”的需求,应美国的要求,俄罗斯对“联盟”TM飞船进行了改进,改进后的“联盟”TMA飞船于2002年10月29日升空,从而,可以运送个子更高、体重更重的航天员。 主要改进:采用KS020-M降落控制计算机、带六轴加速计的线性加速度测量组件,带计算机的“海王星”-ME航天员操纵台,并且对返回舱进行适应性改造以适应更多体型宇航员,火箭更换为联盟FG型运载火箭。

(6)联盟TMA-M空间站运输型(7K-STMA, 11F732A47)20艘。改进项目:(1)制造一体化的飞船控制系统,(2)能够连接承担轨道操纵任务的中心计算机CVM101,(3)返回控制计算机KS020-M,(4)新型操纵台“海王星”,(5)MBITS遥测系统,(6)所有与新设备关联的接口,(7)飞船数字计算综合体软件。

(7)联盟MS空间站运输型(11F732A48)即将发射第17艘,现在计划到了MS-23号飞船,现已有146艘正式编号为联盟的飞船(不包括12艘登月型联盟),联盟MS-15飞船后联盟FG型运载火箭退役,往后飞船由联盟2.1a火箭发射。。

(8)联盟系列飞船以宇宙xxxx号的形式或者正式型号发射了多艘无人飞船,包括联盟1号前三次任务,其中第一艘无人飞船于发射台爆炸,联盟1号悲剧后进行了5艘无人测试飞行,联盟2号也改为无人测试,联盟13号也进行了无人测试,联盟20号也是无人测试,联盟34号也是无人测试,ASTP时期也进行了2次无人测试,联盟T型飞船也进行过3次宇宙670/772/869号的三次定型前Soyuz-T Tests (7K-S, 11F732)型的无人测试与联盟T-1号的无人测试,联盟TM-1飞船也是无人测试。

(9)联盟飞船还有扩大型曙光号飞船计划,原计划天顶火箭发射,载7名航天员,取消轨道舱,一度计划反推技术,后来因为种种原因取消,还有联盟登月时期的各种未进入实体制造阶段的方案,比如联盟组合体方案,还有各种军用联盟方案。当年为了作为”暴风雪“航天飞机的轨道营救力量,苏联方面也设计了以APAS-89对接系统为最大特点的联盟“救援机”,关于这型飞船的更多详细介绍参见(【原创文章】“暴风雪(BURAN)号航天飞机系列【13】 )。还有2000年年代的加强版可在轨储存一年的联盟TMM(现在联盟只能安全储存180到200天)老版本(成为TMA-M)的MS计划。渣渣联盟,这么复杂,垃圾飞船。更多详见:(【原创文章】联盟系列飞船发展简史,附加载人飞船任务清单

(10)俄罗斯今年计划发射联盟-GVK型货运飞船(已经放弃),与进步不同,该型飞船延续联盟MS载人飞船的基本设计,只将返回舱进行无人化处理以带回空间站相关物件。

(11)俄罗斯目标还有联盟MS系列飞船加上上面级的绕月计划设想,(鉴于DM上面级由安加拉火箭在东方发射场发射,因此这个设想结局不出意料,此前随着客户的退单官司而正式告吹,毛子对于这个项目真的只推行至PPT状态)这本是回首半个世纪前的联盟初心。(12)鉴于19年8月份执行的联盟MS-14无人测试飞船任务,(联盟2.1a型火箭首次发射载人型飞船)未来联盟家族还将进行更多改进与升级,目前已经有消息将联盟飞船进行后续改进以适应2024年后的任务。在“雄鹰”飞船首飞时间步步跳票并不完全取代联盟飞船的现实情况下,联盟还将陪伴载人航天数十年,见证其退役则是一个遥不可及的幻想。


联盟号飞船任务历史拓展延伸Mir Corp和最后到和平号空间站的联盟TM任务(上一次全俄成员组)

任务徽章

在2000年1月之前,为和平号空间站的任务争取经费的努力取得了一定的成功,如果有经费支持而且空间站状况良好,和平号空间站将有可能多运行5年。EO-28乘员组(指令长谢尔盖·维克托罗维奇,飞行工程师亚历山大·尤里耶维奇,代号为Yenisey) 被指派评估和平号空间站是否真的还能再支持更多的任务。

(左)谢尔盖·维克托罗维奇、(右)亚历山大·尤里耶维奇。后面的这位就是没能去成的斯捷克洛夫,对了,阿汤哥也没能去成载人龙飞船的AX-1商业飞行任务。

在和平号DOS-8核心舱地面模拟器进行科目训练的2位航天员

原计划这次将有第三名乘员(斯捷克洛夫(Steklov), 俄罗斯演员,参与制作一部关于一一名孤立无援的航天员的影片),但是其资助者不能支付飞行费用,他错过了这次飞行。

搭载联盟TM-30飞船与2位航天员在LC-1工位起飞的联盟U火箭

在2000年4月4日,联盟TM-30号飞船载EO-28乘员组从拜科努尔发射,在经过两天正常的飞行后,接近了无人的和平号空间站。船载的Kurs系统记录在距和平号空间站9 m处有1°~2°的姿态偏差,并向和平号空间站的姿态控制系统发出了故障报告。因此,谢尔盖·维克托罗维奇采用手动控制,将联盟号飞船顺利对接在和平号空间站前端的对接口。直到EO- 28乘员组返回地球之后,才计划进一步的任务。

即将着陆的联盟TM-30返回舱,缓冲发动机即将点火

6月16日早些时候,EO-28乘员组返回了地球,亚历山大·尤里耶维奇谈到这是他三次返回中最恶劣的一次,返回舱在停下来之前在地面上反弹了好几次。

从返回舱内出来的2位航天员

虽然对和平号空间站进行了清理以备将来再用,但再也不会用了。由于经费不能立即到位,俄罗斯迫于压力将联盟TM号飞船和进步M号飞船转向已经开始构建的国际空间站。因此,也就没有乘员组冒险去和平号空间站了。在无人的进步号飞船完成离轨点火离开之后,2001年3月23日,服役了15年的和平号空间站再人地球大气层并坠毁。

为了防止和平号空间站在再人过程中出现问题,俄罗斯组建了另一个乘员组(由如图(左)萨利詹·沙基罗维奇和如图(右)帕维尔·弗拉基米罗维奇组成,沙里波夫(Sharipov) 和维诺格拉多夫为后备)去处理,但是没有用到他们。


任务图片:

《Soyuz 2.1a • 尤里•加加林号-Soyuz MS-18(65S) • 原计划的全俄成员组计划有变,还会有美国航天员 • 发射成功》上的2个想法

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