Soyuz TMA-7

Bản mẫu:Infobox spacecraft class
Soyuz (“Liên Hiệp”) là một loại tàu vũ trụ của Nga dùng để mang các nhà du hành vũ trụ lên không gian. Trải qua nhiều lần cải tạo, Soyuz đã biến thành loại tàu vũ trụ được sử dụng lâu nhất cho đến nay. Nó đã mang phi hành gia lên các trạm không gian như Salyut (Chào mừng), Mir (Hoà Bình) & hiện tại là (Trạm Vũ trụ Quốc tế/ISS). Các tàu Soyuz được phóng lên từ sân cất cánh vũ trụ Baikonur ở Kazakhstan trên một hoả tiễn đẩy Soyuz. Giờ đây luôn có ít nhất một tàu Soyuz trên trạm ISS đóng vai trò như một tàu thoát hiểm cho các nhà du hành vũ trụ trên trạm trong trường hợp xảy ra sự cố. Tàu Soyuz bay xuống trên vùng thảo nguyên phẳng phiu của Kazakhstan. Tàu vận chuyển Progress (Tiến bộ) cũng của Nga có kiến trúc dựa vào Soyuz.

Trong suốt hơn 100 lần phóng lên quỹ đạo của mình tính đến nay, ngoài 2 phi hành đoàn bỏ mạng trong 5 năm trước tiên, không có thêm một thiệt hại về người nào nữa. Các tàu Soyuz đã & sẽ tiếp tục được cải tạo để chuyên sâu độ an toàn & tin cậy. Nó hứa hẹn sẽ còn được tiếp tục sử dụng trong khoảng thời gian dài nữa của thế kỷ này.3

Danh sách

  • 1

    Lịch sử

  • 2

    Chương trình Soyuz

  • 3

    Các phiên bản Soyuz đã được mang vào sử dụng

  • 4

    Kết cấu

    • 4.1

      Module quỹ đạo (Бытовой Отсек – /BO – Orbital Module)

    • 4.2

      Module bay xuống (Спускаемый Аппарат – /SA – Descent Module)

    • 4.3

      Module thiết bị (Приборно-Агрегатный Отсек – /PAO – Instrument Service Module)

  • 5

    Các hệ thống trên tàu Soyuz

    • 5.1

      Hệ thống làm chủ nhiệt (SOTR/СОТР)

    • 5.2

      Hệ thống trợ giúp sự sống (KSOZh/КСОЖ)

    • 5.3

      Hệ thống phân phối năng lượng (SEP/СЕП)

    • 5.4

      Hệ thống thông tin & theo dõi

    • 5.5

      Hệ thống điều khiển phức hợp trên tàu (SUBK/СУБК)

    • 5.6

      Hệ thống điều khiển sự đẩy & chuyển động

    • 5.7

      Hệ thống gặp mặt Kurs

    • 5.8

      Hệ thống ghép nối (SSVP)

    • 5.9

      Hệ thống phát động bay xuống (SIO-S)

    • 5.10

      Bộ công cụ bổ trợ bay xuống (KSP)

    • 5.11

      Bộ công cụ di động trợ giúp sống sót (NAZ/НАЗ)

    • 5.12

      Hệ thống thoát hiểm nguy cấp (SAS)

  • 6

    Tìm hiểu thêm

  • 7

    Xem qua

Lịch sử

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Tại Liên Xô vào cuối thập niên 50, các kiến trúc của tàu vũ trụ có người lái đều được thực hiện bởi các kỹ sư tại cục kiến trúc của Sergei Korolev. Korolev đã kiến trúc tàu Vostok (Phương Đông) giúp Liên Xô mang được người trước tiên vào vũ trụ. Các tìm hiểu về các chuyến cất cánh kế tiếp của Vostok để mang người cất cánh chung quanh Mặt Trăng khởi đầu vào năm 1959 dưới sự chỉ đạo của Tikhonravov. Lúc đó người ta thấy những chuyến cất cánh như thế cần sử dụng các thiết bị phóng dựa vào loại hoả tiễn đạn đạo R-7 của Korolev. Do loại hoả tiễn này chẳng thể đưa hơn 6 tấn trọng tải lên quỹ đạo, một tàu vũ trụ để cất cánh quanh Mặt Trăng như thế phải được lắp ghép trên quỹ đạo của Trái Đất qua các lần phóng hoả tiễn R-7. Như thế, cần hoàn thành kỹ thuật tiếp cận, connect & tiếp nhiên liệu giữa các tầng hoả tiễn trên quỹ đạo. Trong những năm 1960 – 1961, các tìm hiểu này, được đặt tên là “L1”, được mở rộng bao gồm việc tiếp cận, connect của một vài tầng, & việc sử dụng tay máy để lắp ráp các tầng này.

Song song đó một phòng ban khác trong cục kiến trúc của Korolev đang tìm hiểu về cấu hình của một phương tiện trở về Trái Đất cho các chuyến cất cánh kế tiếp của Vostok. Tiếp nhận vấn đề đó là phòng ban 11, & các sáng kiến thì không thiếu. Năm 1959, kiến trúc trưởng Tsybin cùng với Solovyev của phòng ban 9 đề ra kiến trúc tàu vũ trụ có cánh với tỷ số hypersonic lift-to-drag trên 1.0. Prugnikov của phòng ban 8 & Feoktistov của phòng ban 9 đề xuất sự lớn mạnh một khoang đạn đạo gồm các dạng khác nhau của các “hình cầu bị chia đoạn”. Korolev đã đề xuất viện khí động lực học/thủy động lực học trung ương liên bang (TsAGI) tìm hiểu mọi cấu hình khả thi. Trong một bức thư A I Makarevskiy gởi cho Korolev vào ngày 9 tháng 9 năm 1959, TsAGI đề ra sơ đồ tìm hiểu của họ. Công việc được hứa hẹn sẽ giải quyết vào cuối năm 1959. Để khai thác DataBase này, Reshetin đã triển khai một nhóm đề án thực hiện việc tìm hiểu một cách thỏa hiệp giữa các cấu hình khác nhau vào đầu năm 1960. Nó được nâng lên thành một phòng ban đề án dưới sự chỉ huy của Timchenko vào năm 1961.

Các tìm hiểu năm 1960 suy xét các dạng cấu hình khác nhau như khoang đạn đạo, kết hợp thêm cánh của các tàu cất cánh thông thường, & các dạng lai tạo không có đuôi. Mỗi cấu hình này có một tìm hiểu hoàn thành về mặt lý thuyết trên các mặt khí động lực học, quỹ đạo cất cánh, khối lượng, yêu cầu bảo vệ về nhiệt & những cái khác. Cuối năm 1960 người ta thấy rằng các kiến trúc sử dụng cánh là quá nặng để có thể phóng bởi R-7 & trong một vài trường hợp gây ra khổ cực trong việc bảo vệ nhiệt khi trở về bầu khí quyển, những điều này nằm ngoài khả năng công nghệ lúc đó. Các tìm hiểu này thuộc loại cầu kỳ nhất từng được thực hiện, & Korolev đã thu được sự trợ giúp của các nhà khí động lực học tài năng nhất Liên Xô. Nổi trội là Likhushin tại NII-1, & những người bỏ đi khi Chelomei tiếp quản cục của họ, Myasishchyev tại TsAGI, & Tsybin tại TII-88. Năm 1962, kiểu dáng “đèn pha ôtô” được lựa chọn: phần đầu bán điểm kết nối với một hình nón cụt với góc nghiêng nhỏ (7 độ).

Phòng ban 11 đã tạo nên sáng kiến hệ thống các module để giảm khối lượng khi trở về Trái Đất vào năm 1960. Kiến trúc đề xuất của phòng ban 9 có 2 module giống như Apollo. Các tìm hiểu liên tục các năm 1961 – 1962 mang tới tổng kết là Soyuz nên gồm 4 phần. Từ trước tới sau gồm module sinh sống, module tiếp đất, module thiết bị – sự đẩy & một module phía sau có thể tách rời ra chứa các thiết bị điện tử phục vụ việc tiếp cận trong trên quỹ đạo của Trái Đất (nó sẽ được tách ra sau khoảng thời gian giải quyết sự ghép nối cuối cùng trước khi chuyển sang quỹ đạo của Mặt Trăng. Tới thập niên 90, nhiều nhà chuyên môn của phương Tây vẫn xác nhận nhầm phòng ban có trong những mô hình ban đầu của Soyuz đó là một thùng nhiên liệu).

Cấu hình này được lựa chọn sau những sự lo ngại đáng kể của các kỹ sư. Để kéo khoang tàu khỏi hoả tiễn trong trường hợp nguy cấp, việc đặt khoang ở đầu của tàu là lý tưởng. Nhưng với định nghĩa module sinh sống, cần phải có một cửa đi ngang qua lớp bảo vệ nhiệt để nối 2 khu vực sinh hoạt với nhau. Các kỹ sư của Korolev chẳng thể đồng ý được sáng kiến xâm phạm sự nguyên vẹn của lớp bảo vệ vỏ tàu. Sau đó họ gia nhập vào một trận chiến quyết liệt với các cục kiến trúc khác khi các kiến trúc của địch thủ – Soyuz VI của Kozlov & TKS của Chelomei cũng sử dụng các cửa này.

Đã có những quan niệm là kiến trúc Soyuz của Korolev dựa vào kiến trúc Apollo của General Electric. Bên cạnh đó các tìm hiểu về thời đại của 2 đề án này nêu ra là các công việc lớn mạnh trước tiên đã được thực hiện hầu hết cùng lúc. Độc lập với General Electric, Korolev đã đi đến mô hình tàu vũ trụ gồm nhiều phần & định nghĩa khoang tàu. Bên cạnh đó có nhiều thời gian để phối hợp các đặc tính kiến trúc của General Electric vào trong kiến trúc của Soyuz trước khi nó được giải quyết.

Mô hình Soyuz 7K/9K/11K

Ngày 7 tháng 5 năm 1963 Korolev đã ký vào bản đề án dự thảo cuối cùng của Soyuz. Về căn bản nó gồm một tàu có người lái cất cánh chung quanh Mặt Trăng Soyuz A (7K). Nó sẽ được đẩy chung quanh Mặt Trăng bởi một tầng hoả tiễn Soyuz B (9K), & tầng này được phân phối nhiên liệu bởi tàu chứa nhiên liệu Soyuz V (11K). Bên cạnh đó Korolev biết được nguồn tài trợ cho một dự án ở cấp độ này chỉ có thể kiếm được từ bộ quốc phòng. Vì vậy đề án dự thảo của ông đề ra thêm 2 sự thay đổi của Soyuz 7K: tàu đánh chặn không gian Soyuz-P (Perekhvatchik – đánh chặn) & tàu điều khiển thám thính Soyuz-R (Razvedki – tình báo). Soyuz-P sử dụng động cơ hoả tiễn Soyuz B để đẩy nó tới đánh chặn ở quỹ đạo có độ cao tới 6000 km.

Đề án phác họa của Soyuz được trình lên hội đồng chuyên môn ngày 20 tháng 3 năm 1963. Bên cạnh đó chỉ có các vận dụng dò thám & đánh chặn của Soyuz được thông hiểu & ủng hộ bởi không quân VVS & binh chủng hoả tiễn RVSN. Korolev mong muốn chăm chú vào các sứ mạng không gian có người lái & tự cảm thấy không có thời gian làm việc với loại Soyuz quân sự. Vào năm 1963, OKB – 1 của ông đang làm việc với chiếc 3KV Voskhod chở 3 người, 3KD Voskhod-2 chở 2 người, thiết bị phóng rất lớn N1 11A52, các thiết bị phóng bé hơn dựa theo nó 11A53 (N11) & 11A54 (N111) cùng một sll các tàu vũ trụ không người lái. Vì vậy OKB – 1 được quyết định chỉ chăm chú vào việc lớn mạnh tàu 7K (Soyuz A), còn việc lớn mạnh 9K (Soyuz B) & 11K (Soyuz V) được chuyển cho các cục kiến trúc khác. Trong lúc đó đề án quân sự Soyuz P & Soyuz R được ký hợp đồng phụ với Filial 3, một phòng ban con của OKB – 1 đặt tại Samara.

Bên cạnh đó, trong lúc Filial 3 thu được chi phí để lớn mạnh phiên bản Soyuz quân sự thì Soyuz A của ông không nhận đủ sự trợ giúp tài chính. Chiến lược 7K-9K-11K cần tới 5 lần ghép nối auto mới thành công. Điều này tỏ ra là bất khả thi vào thời điểm đó. Thay vào đó sách lược lên Mặt Trăng của Vladimir Nikolayevich Chelomei lại được ưu tiên hơn. Chelomei là một địch thủ tinh quái của Korolev. Tàu một người lái LK-1 của ông ta, dự tính đi vào quỹ đạo của Mặt Trăng bởi một lần phóng duy nhất bằng hoả tiễn UR-500K của ông ta, được quan tâm nhiều hơn. Chelomei đề ra đề án cụ thể LK-1 vào ngày 3 tháng 8 năm 1964, cùng trong ngày đó Liên Xô công bố một nghị định lịch sử đưa ra sách lược để hạ gục Mỹ trong cuộc đua lên cung trăng. Theo nghị định này Chelomei sẽ lớn mạnh LK-1 để mang người đi ngang qua quỹ đạo Mặt Trăng trong lúc Korolev lớn mạnh N1-L3 để bay xuống lên mặt phẳng Mặt Trăng. Điều này có nghĩa là sách lược 7K-9K-11K bị hủy bỏ.

Ngày 14 tháng 10 năm 1964, Khrushchev thôi nắm quyền lực & Chelomei cũng mất người đỡ đầu. Ngay sau đó, Korolev quay trở lại với đề án Soyuz A với phiên bản 7K-OK cất cánh trên quỹ đạo Trái Đất, là nền móng cho các kiến trúc sau này của tàu Soyuz.

Chương trình Soyuz

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Sơ đồ các dự án của Soyuz. Trong khung đậm là các phiên bản được mang vào sử dụng

  • Sever: Đây là tiền đề của Soyuz. Nó là kiến trúc trước tiên của OKB-1 về một tàu vũ trụ có người lái thay thế Vostok. Sever cũng có hình dạng kiểu “đèn pha ôtô” như khoang bay xuống của Soyuz sau này nhưng nó to hơn 50%.
  • Soyuz A: Có cách gọi khác là Soyuz 7K, nó ban đầu được kiến trúc để gặp mặt & connect trên các quỹ đạo gần Trái Đất & sau đó được lái đi vòng quanh Mặt Trăng. Một sứ mạng như thế khởi đầu với việc phóng một khối hoả tiễn Soyuz B (9K) lên quỹ đạo 225 km. Theo sau này là từ một tới ba tàu tiếp nhiên liệu Soyuz V (11K) tùy thuộc sứ mạng. Các tàu này sẽ auto gặp mặt & connect với 9K. Chúng sẽ vận tải tới 22 tấn nhiên liệu. Cuối cùng tàu Soyuz A (7K) đưa theo các phi hành gia sẽ được phóng lên, connect với 9K & được đẩy theo một đường cất cánh tới Mặt Trăng.
  • L3: Là một hệ thống gồm tàu LOK cất cánh trên quỹ đạo của Mặt Trăng & tàu đổ bộ LK. Nó được chọn để gia nhập với chương trình Apollo của Mỹ trong cuộc đua lên Mặt Trăng. Kiến trúc của L3 được lớn mạnh vào thời điểm tháng 8 năm 1964 & được nghĩ rằng có thể giải quyết trách nhiệm chỉ cần một lần phóng N1 duy nhất.
  • Soyuz 7K-OK: Là sự lớn mạnh của phiên bản Soyuz 3 người lái trên quỹ đạo, 7K-OK được thông qua vào thời điểm tháng 12 năm 1963. Nó là phiên bản Soyuz trước tiên được mang vào sử dụng để mang người lên không trung. Nó đã thực hiện thành công việc gặp mặt & ghép nối auto cũng như thỏa thuận phi hành gia trên quỹ đạo. Nó là nền móng của các tàu Soyuz chuyên chở cho các trạm Salyut & Almaz.
  • Soyuz 7K-L1: Tôn tạo từ Soyuz 7K-OK, nó được kiến trúc cho các sứ mạng chở người cất cánh quanh Mặt Trăng. Có một nguồn gốc cầu kỳ, nó được dùng để thay thế cho chiếc LK-1 của Chelomei. Bên cạnh đó chiếc 7K-L1 chưa khi nào thực sự minh chứng được khả năng mang một phi hành gia vòng quanh Mặt Trăng & mang anh ta trở về Trái Đất an toàn cho tới tháng 8 năm 1969, 1 tháng sau khoảng thời gian Neil Armstrong đặt những bước chân trước tiên trên mặt phẳng Mặt Trăng. Tới lúc đó, mọi sáng kiến về một chuyến cất cánh như thế đều bị hủy bỏ do quá tầm thường & muộn màng.
  • Soyuz 7K-S: Bắt đầu từ các kiến trúc của loại Soyuz quân sự thuộc thập niên 60. Trong lúc các dự án này đều bị hủy bỏ thì 7K-S vẫn tiếp tục lớn mạnh như một phiên bản cải tạo của Soyuz dùng cho các sứ mạng độc lập hay phục vụ trạm không gian. Kiến trúc của 7K-S sau đó đã được cải tạo & lớn mạnh thêm để biến thành loại Soyuz T & Soyuz TM.
  • Soyuz 7K-LOK: Là tàu vũ trụ cất cánh trên quỹ đạo Mặt Trăng, nó là phiên bản lớn nhất của Soyuz từng được lớn mạnh. 7K-LOK tương tự với tàu Apollo của Mỹ.
  • Soyuz 7KT-OK: Còn ký hiệu là 7K-OKS, đây là một sự cải tạo của Soyuz 7K-OK với một hệ thống connect có khối lượng nhỏ & một tầng hầm để di chuyển phi hành gia. Hệ thống này xuất phát từ sáng kiến kiến trúc Soyuz 7K-TK của Kozlov. Nó đã cất cánh toàn bộ hai lần, do một sự cố nên sau đó được bố trí lại kiến trúc để tăng độ an toàn & trở thành Soyuz 7K-T.
  • Soyuz 7K-T: Đây là phiên bản cải tạo từ 7K-OKS với độ an toàn được cải tổ, với việc các phi hành gia được mặc bộ quần áo bảo lãnh vũ trụ (space suit). Nó được dùng làm tàu vận chuyển cho các trạm không gian. Nó đã thực hiện tới 31 chuyến cất cánh trước khi được thay thế bởi Soyuz T.

    Hình vẽ tàu vũ trụ Soyuz 7K-T

  • Soyuz 7K-T/A9: Đây là phiên bản của 7K-T dùng cho Almaz. Nó có thêm một hệ thống điều khiển trạm Almaz từ xa & hệ thống dù được sửa đổi lại.
  • Soyuz 7K-TM: Đây là một thay đổi của Soyuz 7K-T để lắp ghép với Apollo trong chương trình thực nghiệm Apollo – Soyuz.
  • Tàu vận chuyển Progress/Tiến bộ: Progress có kiến trúc căn bản của Soyuz nhưng được sửa đổi lại để thích hợp với vai trò là tàu chở hàng không người lái, trong đó khoang tiếp đất thay bằng khoang chứa nhiên liệu.

    Tàu vận chuyển Progress MS-01 tại Trạm Vũ trụ Quốc tế

  • Soyuz T: Kiến trúc được hoàn thành vào cuối thập niên 70, Soyuz T được ấp ủ trong một khoảng thời gian dài xuất phát từ phức hợp quỹ đạo quân sự Soyuz VI năm 1967. Kiến trúc của nó lần trước tiên cho phép chở được 3 phi hành gia sử dụng quần áo vũ trụ trong chương trình Soyuz. Mô-đun thiết bị & động cơ.

    Hình vẽ tàu vũ trụ Soyuz-T

  • Zarya: Được xem như là “siêu Soyuz”, nó có thể thay thế cho cả Soyuz & Progress. Về sáng kiến, đây là một tàu vũ trụ có thể được sử dụng lại phóng lên bởi thiết bị phóng Zenit. Việc kiến trúc được khởi đầu vào 27 tháng 1 năm 1985 & mang lên hội đồng công nghiệp – quốc phòng ngày 22 tháng 12 năm 1986. Bên cạnh đó đề án bị hủy bỏ vào thời điểm tháng giêng năm 1989 vì nguyên nhân tài chính.
  • Soyuz TM: Đây là sự hiện đại hóa của Soyuz T có nhiều sự cải tạo như bộ khung kim loại bền hơn & Nguyên liệu bảo vệ nhiệt tốt hơn cùng với hệ thống gặp mặt & connect mới Kurs.

Hình vẽ tàu vũ trụ Soyuz-TM

Tàu vũ trụ Soyuz TM-32 rời Trạm Vũ trụ Quốc tế

Tàu vũ trụ Soyuz TM-34 connect với Trạm Vũ trụ Quốc tế

  • Soyuz TMA: Phiên bản cải tạo của Soyuz TM. Nó có nhiều cải cách để thỏa mãn các yêu cầu của NASA chính yếu là để tăng khả năng thỏa mãn kích thước & khối lượng của phi hành gia.

Tàu vũ trụ Soyuz TMA-6 tiếp cận ISS

Tàu vũ trụ Soyuz TMA-16 tiếp cận Trạm Vũ trụ Quốc tế

  • Soyuz TMA-M: Phiên bản cải tạo của Soyuz TMA, bao gồm cải tạo hệ thống laptop, hệ thống bố trí nhiệt & hệ thống dẫn đường. Những bố trí này giúp giảm lượng điện tiêu thụ & giảm khối lượng tàu vũ trụ. Một số biến đổi về Nguyên liệu giúp việc chế tác & lắp rắp tàu vũ trụ đơn giản hơn.

Tàu vũ trụ Soyuz TMA-10M tiếp cận Trạm Vũ trụ Quốc tế

Tàu vũ trụ Soyuz TMA-20M tiếp cận Trạm Vũ trụ Quốc tế

  • Soyuz MS: Phiên bản cải tạo của Soyuz TMA-M. Năng suất các tấm pin mặt trời được tăng trưởng, hệ thống định vị được cải tạo có khả năng định vị bằng GPS & GLONASS, hệ thống gặp mặt & connect Kurs-A được thay bằng Kurs-NA, sắp đặt lại các địa điểm của động cơ bố trí tư thế DPO, cải tạo hệ thống radio; thêm một “hộp đen” ghi lại thông tin về hoạt động của tàu vũ trụ & phi hành đoàn, & tăng trưởng khả năng kháng vi thiên thạch (micrometeroid).

Tàu vũ trụ Soyuz MS-05 chuẩn bị tách ra khỏi Trạm Vũ trụ Quốc tế

Tàu vũ trụ Soyuz MS-15 chuẩn bị connect Trạm Vũ trụ Quốc tế

Các phiên bản Soyuz đã được mang vào sử dụng

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

  • Soyuz 7K-OK (1967 – 1970)

Được phóng thực nghiệm không người lái 3 lần từ năm 1965 trước khi lần trước tiên mang người lên quỹ đạo vào ngày 23 tháng 4 năm 1967. Sứ mạng này mang chiếc Soyuz 1 cùng phi hành gia Vladimir Komarov lên quỹ đạo, bên cạnh đó nó đã chấm dứt trong thảm họa khi sự cố trong công cuộc bay xuống khiến Komarov bị bỏ mạng. Sau đó nó được sửa lại kiến trúc & cho cất cánh thử nhiều lần trước khi tiếp tục mang người vào vũ trụ. Nó đã thực hiện được thêm 7 sứ mạng có người lái thành công (Soyuz 3 tới Soyuz 9, Soyuz 2 là sứ mạng không người lái) trước khi được thay bởi 7KT-OK.

  • Soyuz 7KT-OK (1971)

Thực hiện 2 lần phóng có chở người Soyuz 10 & Soyuz 11 lên trạm Salyut bên cạnh đó Soyuz 11 gặp một sự cố khi bay xuống khiến 3 phi hành gia trên tàu chết do sụt áp trong khoang bay xuống. Các kiến trúc sau đó được biến đổi lại để trở thành Soyuz 7K-T an toàn hơn.

  • Soyuz 7K-T (1973 – 1981)

Thực hiện các chuyến cất cánh chở người lên các trạm Salyut & Almaz (Soyuz 12 tới Soyuz 40 trừ Soyuz 16 & Soyuz 19).

  • Soyuz 7K-TM (1974 – 1975)

Là phiên bản sử dụng để ghép nối với tàu Apollo trong chương trình thực nghiệm Apollo – Soyuz. Nó đã thực hiện thành công 2 sứ mạng có người lái: Soyuz 16 & Soyuz 19 (Apollo – Soyuz).

Tàu vũ trụ Soyuz 19 (loại Soyuz 7K-TM) trong chương trình Apollo-Soyuz Check Project (ASTP)

  • Soyuz T (1980 – 1986)

Chuyên chở người cho các trạm Salyut & Mir (Soyuz T-1 tới Soyuz T-15)

  • Soyuz TM (1986 – 2002)

Chuyên chở người cho các trạm Mir & ISS (Soyuz TM-1 tới Soyuz TM-34)

  • Soyuz TMA (2002 – 2012)

Chuyên chở người cho trạm ISS (Soyuz TMA-1 tới Soyuz TMA-22)

  • Soyuz TMA-M (2012 – 2016)

Chuyên chở người đến trạm ISS (Soyuz TMA-01M đến Soyuz TMA-20M)

  • Soyuz MS (2016 – nay)

Chuyên chở người đến trạm ISS. Phiên bản tiên tiến nhất của tàu Soyuz & có thể là cuối cùng trước khi tàu Federatsiya được mang vào hoạt động.

Kết cấu

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Kiến trúc của Soyuz có thể tổng quan theo một sáng kiến căn bản là giảm bớt tối đa khối lượng của con tàu trong mỗi trách nhiệm. Điều này được thực hiện bằng việc giảm tối thiểu khối lượng của module tiếp đất. Có hai yếu tố kiến trúc chính yếu giúp đạt được điều này:

  • Để mọi hệ thống không thiết yếu cho việc bay xuống bên ngoài phần tiếp đất, đặt chúng vào một khoang khác. Mỗi gam giảm được theo phương pháp này giúp tiết kiệm thêm không dưới 2 gam khối lượng của cả con tàu, do nó không cần được bảo vệ bởi các lớp cách nhiệt, trợ giúp bởi các dù hay hãm lại khi tiếp đất.
  • Sử dụng một khoang tiếp đất có khả năng thể tích cao nhất có thể. Theo lý thuyết nó sẽ có hình cầu, bên cạnh đó khi trở về bầu khí quyển từ khoảng cách của Mặt Trăng yêu cầu khoang này có thể nghiêng đi một tí nhằm tạo thành sự nâng giúp con tàu có thể cất cánh. Điều đó là thiết yếu để giảm trọng tải công dụng lên các phi hành gia xuống mức đồng ý được. Điều đó là chẳng thể nếu khoang có hình cầu. Vì vậy, sau những tìm hiểu kỹ càng, hình dạng tối ưu đã được chọn có dạng giống một đèn pha oto. Nó gồm một hình bán cầu ở khu vực phía trước được nối với một hình nón cụt có góc nghiêng nhỏ (7 độ).

Sáng tạo kiến trúc này khiến không gian sinh sống trên tàu được chia ra 2 phần: module tiếp đất & module quỹ đạo. Kết quả của kiến trúc đó là đáng Note. Khoang tàu Apollo được kiến trúc bởi NASA có khối lượng 5000 kg & tạo cho các phi hành gia một không gian sinh hoạt khoảng 6 m3. Một module phục vụ có tính năng phân phối lực đẩy, điện, radio & các thiết bị khác làm thêm vào ít nhất khoảng 1800 kg khối lượng tổng cộng trong các sứ mạng cất cánh quanh Mặt Trăng. Tàu Soyuz với cùng sứ mạng & cùng số phi hành gia lại phân phối tới 9 m3 không gian sinh sống bên trong, một nút không khí & một module dịch vụ với khối lượng chỉ bằng một mình khoang Apollo. không dừng lại ở đó, sáng kiến chia tàu ra thành các phần khác nhau giúp Soyuz có độ thích nghi cao. Với việc biến đổi lượng nhiên liệu trong module phục vụ & các loại thiết bị bên trong khoang quỹ đạo, con tàu có thể thực hiện nhiều loại trách nhiệm khác nhau. Sự vượt trội trong sáng kiến kiến trúc này giúp Soyuz dù sinh ra từ rất lâu nhưng hiện vẫn đang được sử dụng thường xuyên trong các sứ mạng không gian. Tàu Thần Châu của Trung Quốc có kiến trúc dựa vào kiến trúc của Soyuz. Kết cấu chung của tàu Soyuz gồm có 3 phần chính:

Module quỹ đạo (Бытовой Отсек – /BO – Orbital Module)

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Module quỹ đạo

Đây là một module hình cầu nằm ở phần đầu của tàu. Module này giúp tăng thêm sự tiện nghi cho các phi hành gia với việc tăng thêm diện tích sinh hoạt trên quỹ đạo. không dừng lại ở đó nó cũng tăng sự an toàn cho phi hành đoàn khi phân cách họ ra khỏi phần ghép nối ở phía đầu khi tàu gặp mặt & ghép nối vào trạm.

Nó gồm có một cơ câu kết nối (docking mechanism), cửa khoang & ăngten tiếp cận ở đầu phía trước. Cơ câu kết nối giúp tàu connect vào trạm, cửa khoang giúp phi hành gia di chuyển từ tàu vào trạm, còn ăngten connect được sử dụng bởi hệ thống connect auto, một hệ thống hoạt động dựa theo radar, để lái tàu về phía trạm giúp thực hiện việc connect. Trên module này có một cửa sổ. Đầu đối mặt của module này nối với module tiếp đất bằng một cửa điều áp. Trên khoang này còn một cửa thứ 3 để phục vụ cho các hoạt động đi bộ không gian. Khoang quỹ đạo cũng có thể hoạt động như một nút không khí từ đó các phi hành gia có thể thực hiện các chuyến hành trình ra ngoài không gian. Cửa thứ 3 này cũng là nơi các phi hành gia đi vào bên trong tàu trên bệ phóng trước khi tàu được phóng lên. Trên khoang này còn tồn tại một toalét.

Trong những sứ mạng không yêu cầu việc gặp mặt & ghép nối trong không gian, hệ thống gặp mặt & nối kết ở phần đầu module này được thay thế bởi các thiết bị khác. Trước khi tàu trở về Trái Đất, module quỹ đạo tách khỏi module tiếp đất & bị đốt cháy hoàn toàn khi đi vào bầu khí quyển.

Module bay xuống (Спускаемый Аппарат – /SA – Descent Module)

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Phần này nằm ở giữa của tàu. Đây là module mà các phi hành gia ở trong công cuộc phóng lên, trở về khí quyển & tiếp đất.

Module bay xuống

Module này chứa mọi hệ thống điều khiển & hiển thị của tàu, cũng như các hệ thống trợ giúp sự sống & các ắcquy sử dụng trong công cuộc bay xuống. Trên module có dù chính, dù đề phòng & hoả tiễn dùng để bay xuống. Trên các ghế có các miếng lót giành cho từng phi hành gia. Các miếng lót này được kiến trúc vừa khít với từng người để bảo đảm một tư thế dễ chịu & tiện nghi khi module này bay xuống xuống đất. Một kính tiềm vọng gắn trên module giúp các phi hành gia có thể nhín thấy mục tiêu connect trên trạm hay xem xét Trái Đất bên dưới. 8 vòi đẩy dùng hydrô peroxyt trên phần này của con tàu giúp điều khiển, định hướng cho toàn thể con tàu suốt công cuộc bay xuống tới khi các dù được bung ra. Hydrô peroxyt có thiên hướng bị thoái hóa theo thời gian nên nó được xem là một trong những yếu tố hạn chế thời gian trên vũ trụ của tàu Soyuz. Hệ thống chỉ dẫn, hoa tiêu & điều khiển trên module này bố trí con tàu trong suốt công đoạn bay xuống. Đây là phần duy nhất của con tàu trở về được Trái Đất.

Module thiết bị (Приборно-Агрегатный Отсек – /PAO – Instrument Service Module)

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Module thiết bị

Module này nằm ở phần sau của tàu & được chia thành 3 gian: Gian trung gian, gian thiết bị & gian động cơ đẩy.

  • Gian trung gian là nơi nối giữa module này & module tiếp đất. Bước này có các thùng ôxy, các hoả tiễn điều khiển cũng như các thiết bị điện tử, liên lạc & điều khiển. Hệ thống dẫn hướng, hoa tiêu, điều khiển & laptop chính của tàu Soyuz đặt ở gian thiết bị.
  • Gian thiết bị có hình cái trống chứa các thiết bị hàng không, liên lạc & điều khiển. Trên gian này có chứa các laptop dẫn hướng, hoa tiêu & điều khiển cất cánh chính cho toàn thể tàu. Khí nitơ được lưu thông qua gian này để làm giảm nhiệt độ các thiết bị điện tử.
  • Gian động cơ đẩy chứa hệ thống làm chủ nhiệt chính cùng với lá tản nhiệt của tàu. Trong gian này cũng chứa hệ thống động cơ đẩy, các ăcquy, các tấm thu năng lượng mặt trời cũng như cấu tạo để connect với hoả tiễn đẩy Soyuz. Trong gian này có hệ thống giúp thực hiện các thao tác trên quỹ đạo như tiếp cận & connect với trạm không gian hay hạ quỹ đạo để trở về Trái Đất. Chất nổ sử dụng là Nitơ tetroxyt & dimethylhidrazin không đối xứng. Hệ thống động cơ đẩy chính & hệ thống làm chủ phản ứng bé hơn dùng để biến đổi tư thế của tàu trong không gian sử dụng chung bình chất nổ. 2 tấm thu năng lượng mặt trời ở hai bên gian này được nối với các ăcquy có thể sạc lại.

Trước khi tàu trở về khí quyển, gian trung gian tách module thiết bị khỏi module tiếp đất, & cũng như module quỹ đạo, module thiết bị đốt cháy khi rơi vào bầu khí quyển.

Các hệ thống trên tàu Soyuz

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Hệ thống làm chủ nhiệt (SOTR/СОТР)

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Viết tắt: SOTR (Система Обеспечения Теплового Режима – Sistema Obespecheniya Teplovogo Rezhima)

Giúp duy trì nhiệt độ ở mức bình bình (18 – 25oC) & độ ẩm 20 – 80% bên trong khu vực sinh hoạt & khoảng nhiệt độ 0 – 40oC cho các hệ thống & cấu tạo của tàu. Hệ thống gồm các yếu tố chủ động & bị động, trong đó có lớp cách nhiệt EVI (Ekranno Vacuumnaya Izolyatsiya), hệ thống lưu thông khí, & các vòng chất lỏng làm giảm nhiệt độ bên trong & bên ngoài)

Để bảo vệ các hệ thống trên tàu khỏi sự biến đổi nhiệt độ rất mãnh liệt trong không gian, loại trừ các thành phần hoạt động như cảm ứng, ăngten, cửa sổ, thiết bị connect, các vòi đẩy & các lá tản nhiệt, mọi phần mặt phẳng tiếp xúc với không gian của con tàu đều được bọc một lớp cách nhiệt màn chắn chân không nhiều lớp.

Hệ thống trợ giúp sự sống (KSOZh/КСОЖ)

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Viết tắt: KSOZh (Комплекс Средств Обеспечения Жизнидеятельности – Kompleks Sredstv Obespecheniya Zhiznideyatel’nosti)

Gồm các hệ thống giúp tạo thành & duy trì điều kiện sống trên tàu. Nó gồm sự phân phối nước, thức ăn, toa lét & hệ thống trợ giúp sự sống nguy cấp.

Sau thảm họa của tàu Soyuz 11 năm 1971, các phi hành gia phải đưa một loại áo du hành gọi là “Sokol” (Сокол – Chim ưng) khi ở trên tàu để dự phòng trường hợp vỏ tàu bị thủng. Áo này trên chính thức cũng được xem là một phần của hệ thống trợ giúp sự sống.

Hệ thống phân phối năng lượng (SEP/СЕП)

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Viết tắt:SEP (Система Електропитания – Sistema Elektropitaniya)

Hệ thống này cun cấp điện áp nguồn 27V cho toàn thể các hệ thống trên tàu. Hệ thống này lấy năng lượng từ mặt trời thông qua 2 tấm thu năng lượng mặt trời. Năng lượng này được nạp vào các ăcquy chính & ắc quy đề phòng. Một ắcquy ở module bay xuống, một ắcquy ở module quỹ đạo (module cư trú) & các thiết bị auto & giám sát.

Hệ thống thông tin & theo dõi

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Hệ thống này gồm 5 thành phần chính:

  • Hệ thống liên lạc radio Rassvet (Рассвет – Rạng đông): Phân phối sự liên lạc bằng tiếng động giữa các phi hành gia & mặt đất. Liên lạc hai chiều giữa phi hành gia & trạm mặt đất được thực hiện thông qua băng tần có tần sồ rất cao (VHF – Very High Frequency).
  • Hệ thống tổng hợp trên tàu SBI: Thực hiện toàn bộ các việc thu thập, giải quyết, lưu trữ & truyền về toàn bộ các dữ liệu tổng hợp cho phép giám sát thực trạng các hệ thống trên tàu cũng như sức khỏe của phi hành đoàn. Hệ thống này hoàn toàn auto.
  • Hệ thống Kvant-V: Phân phối băng thông radio hai chiều & sự điều khiển tàu trong suốt công đoạn hoạt động trên quỹ đạo.
  • Hệ thống vô tuyến Klyost-M: cho phép truyền hình ảnh về từ khoang bay xuống, phân phối các hình ảnh truyên hình của hoạt động gặp mặt & lắp ráp cũng như cho phép hiển thị dữ liệu & truyền về các dữ liệu vô tuyến thông qua máy phát Kvant-V.
  • Theo dõi radio quỹ đạo RKO: Xác nhận đường cất cánh của Soyuz & Progress khi chúng ở hiện trạng cất cánh auto. RKO nhận tín hiệu hỏi & gửi tín hiệu đáp lại cho trạm mặt đất. Hệ thống này được điều khiển bởi hệ thống radio Kvant-V & kết hợp với các laptop ở mặt đất để quyết định tốc độ & địa điểm của tàu.

Hệ thống điều khiển phức hợp trên tàu (SUBK/СУБК)

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Viết tắt: SUBK (Sistema Upravleniya Bortovym Kompleksom)

Hệ thống này gồm nhiều công tắc lôgic: Thiết bị tính giờ chương trình APVU, bảng điều khiển của phi hành gia, hệ thống tách các module & hệ thống dây cáp. Hệ thống thi hành các mệnh lệnh của từ bảng điều khiển của phi hành gia, từ trạm điều khiển mặt đất, từ APVU hoặc thậm chí từ một con tàu khác sử dụng sự điều khiển từ xa.

Hệ thống điều khiển sự đẩy & chuyển động

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Hệ thống đẩy phối hợp KDU sử dụng các động cơ hiệu chỉnh quỹ đạo & các động cơ đẩy bố trí tư thế DPO. Toàn bộ đều sử dụng chất nổ gồm hai thành phần: Nitơ tetrôxit (N2O4) là chất ôxi hóa & dimêtilhidrazin không đối xứng (UDMH – H2NN(CH3)2) làm nhiên liệu. Các phòng ban chính gồm một hệ thống gây stress, hệ thống phân phối chất nổ & nhà cung cấp đẩy điều khiển quỹ đạo, ống đẩy điều khiển tư thế & tiếp cận DPU. Tàu Progress sử dụng một hệ thống tương đương nhưng không giống hệt.

Thời gian hoạt động của hệ thống là 180 ngày & được kiểm chứng để chứa chất nổ trong một năm.

Hệ thống điều khiển chuyển động Chaika-3 (SUD) sử dụng hệ thống điều khiển quán tính & phức hợp laptop số trên tàu. Hệ thống có 2 vòng điều khiển: một vòng điều khiển auto kỹ thuật số đóng vai trò hệ thống chính & một hệ thống điều khiển tương đương đề phòng.

Hệ thống quang học/ thị giác OVP được các phi hành gia sử dụng với tính năng điều khiển chuyển động. Hệ thống này gồm có:

  • VSK-4 (Vizir Spetsialniy Kosmicheskiy-4)
  • Hệ thống xem xét ban tối (Visir Nochnogo Upravleniya po Kursu – VNUK-K)
  • Đèn lắp ghép
  • Máy ngắm của phi hành gia (Vizir Pilota-1 – VP-1)
  • Bộ tìm vùng radar (Lazerniy Dalnomer-1 – LPR-1)

Hệ thống gặp mặt Kurs

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Hệ thống Kurs (công cuộc) sử dụng một radar thỏa mãn tích cực để tổng hợp chuyển động tương đối giữa hai tàu vũ trụ trong công cuộc auto gặp mặt & lắp ghép. Các tàu Soyuz & Progress được trang bị phần chủ động của hệ thống Kurs còn trạm không gian giữ phần bị động.

Hệ thống ghép nối (SSVP)

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Viết tắt: SSVP (Система стыковки и внутреннего перехода – Sistema Stykovki i Vnutrennego Perekhoda)

Lắp ghép là khả năng trọng yếu bậc nhất của tàu Soyuz. Rất nhiều chính sách lắp ghép đã được thực nghiệm trong khoảng năm 1967 – 1975 trước khi kiến trúc “cây gậy và hình nón” được đồng ý trở thành hệ thống lắp ghép cho Soyuz. Chế độ này gồm một cái que trên tàu Soyuz & một hình nón phụ trách được seting trên trạm.

Trong công cuộc ghép nối, tàu Soyuz được mang tới gần trạm (auto hoặc bằng người lái) đủ để cái que trên Soyuz chạm vào hình nón phụ trách trên trạm. Khi Soyuz tiếp tục tiến lên, cái que này trượt thẳng tới trọng tâm của hình nón & cuối cùng đi tới cái chốt ở trọng tâm của hình nón. Các môtơ điện sau đó thu cái que đó lại, kéo con tàu & trạm với nhau & tạo một tầng hầm kín giữa tàu & trạm.

không dừng lại ở đó các vòng đai xung chung quanh đường ngầm còn chứa các giao diện cho phép truyền điện năng, tín hiệu mệnh lệnh & điều khiển & không khí giữa tàu & trạm.

Cơ cấu này còn tồn tại một hệ thống kiểm soát lỗ rò trên mặt tiếp xúc (SKGS – Sistema Kontrolya Germetichnosti Styka) giúp kiểm soát áp suất ở mặt tiếp xúc & cân bắng áp suất giữa tàu với trạm, kiểm soát lỗ rò trên cửa chuyển tiếp & giải phóng áp suất khỏi phòng ban lắp ráp khi tàu tách khỏi trạm.

Hệ thống phát động bay xuống (SIO-S)

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Viết tắt: SIO-S (Sistema Ispolnitelnikh Organov Spuska)

Hệ thống này có trách nhiệm giữ cho tàu được định hướng phù hợp trong suốt công đoạn mấu chốt của chuyến cất cánh, công đoạn trở vào bầu khí quyển của Trái Đất.

Bộ công cụ bổ trợ bay xuống (KSP)

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Viết tắt: KSP (Kompleks Sredstv Prizemleniya)

Bộ công cụ này chứa toàn bộ các thiết bị giúp bảo đảm một sự bay xuống an toàn trên mặt đất, mặt nước hay sau 1 cuộc phóng thất bại. các phòng ban chính của hệ thống này gồm một dù chính, dù phụ, động cơ giúp bay xuống nhẹ nhõm & ghế ngồi hấp thu va chạm Kazbek.

Bộ công cụ di động trợ giúp sống sót (NAZ/НАЗ)

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Viết tắt: NAZ (Носимый Аварийный Запас – Nosimiy Avariyniy Zapas)

Bộ công cụ này chứa mọi thiết bị giúp các phi hành gia sống sót nếu sự bay xuống diễn ra không theo sách lược khiến phi hành đoàn của tàu phải chờ đội cứu hộ đến trong một khoảng thời gian dài.

Hệ thống thoát hiểm nguy cấp (SAS)

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Cách hoạt động của hệ thống SAS.

Viết tắt: SAS (Система Аварийного Спасения – Sistema Avariynogo Spaseniya)

Được kiến trúc để đưa các phòng ban sinh sống được của tàu Soyuz khỏi hoả tiễn trong trường hợp tình huống nguy cấp xảy ra ngay trên bệ phóng hoặc trong công cuộc đi lên quỹ đạo.

Tìm hiểu thêm

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

  • Korolev
  • Tàu vũ trụ
  • Trạm không gian
  • Salyut
  • Almaz
  • Mir
  • Trạm không gian quốc tế
  • Chương trình không gian của Liên Xô
  • Chương trình lên Mặt Trăng của Liên Xô
  • Roskosmos
  • Cuộc đua lên Mặt Trăng
  • Tàu vận chuyển Progress
  • Soyuz TMA
  • Kliper
  • Tàu Apollo
  • Hoả tiễn đẩy Soyuz

Xem qua

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

  • Chú thích 1: Russian Soyuz TMA Spacecraft – NASA trang web
  • Chú thích 2: Expedition 7 Press Kit – Shuttlepresskit
  • Chú thích 3: Soyuz manned spacecraft programme – Encyclopedia Astronautica
  • Chú thích 4: System of Soyuz – Russanspaceweb
  • Chú thích 5: Soyuz Project – Encyclopedia Astronautica
  • Chú thích 6: Orbital Module – Russanspaceweb
  • Chú thích 7: Instrument Module – Russanspaceweb

Xem Thêm  Hiện tượng nguyệt thực là gì? BẬT MÍ thú vị về hiện tượng nguyệt thực

By ads_law

Trả lời