Прогресс (космический корабль)

(перенаправлено с «Прогресс (КК)»)

«Прогресс» — серия транспортных беспилотных грузовых космических кораблей (ТГК), выводимых на орбиту с помощью ракеты-носителя «Союз». Разработана в СССР для снабжения орбитальных станций.

Транспортный грузовой корабль «Прогресс М1-10»

Разработка нового корабля на базе космического корабля «Союз» под кодом 7К-ТГ была начата в 1973 году. Первый «Прогресс» вышел на орбиту 20 января 1978 года. Все запущенные корабли получили название «Прогресс», за исключением корабля «Космос-1669» в 1985 году: он по принятой в СССР практике секретности и неразглашения космических неудач получил открытое название из ряда спутников, ввиду возникновения неполадок, которые вскоре были устранены и позволили кораблю состыковаться со станцией.

Разработчиком и изготовителем кораблей семейства «Прогресс» с 1970-х и по настоящее время является Ракетно-космическая корпорация «Энергия». Производство кораблей осуществляется на головном предприятии корпорации в подмосковном Королёве, а испытания и подготовка кораблей к запуску — в монтажно-испытательном корпусе (МИК) предприятия на 254-й площадке космодрома Байконур.

История созданияПравить

Продолжительность эксплуатации первых долговременных орбитальных станций «Салют» была ограничена многими факторами, в том числе и небольшими запасами топлива, компонентов системы жизнеобеспечения и других расходных материалов, имеющихся на борту. Также при возникновении отказов необходимо было обеспечить доставку на орбиту ремонтного оборудования и приборов. Поэтому при разработке орбитальной станции второго поколения «Салют» было принято решение о создании грузового корабля (на базе пилотируемого КК «Союз»), позже получившего название «Прогресс». Рассматривались разные варианты исполнения; некоторые разработчики предлагали сделать корабль пилотируемым, чтобы иметь возможность возвращать материалы и оборудование со станции на Землю. Другие рассматривали беспилотный вариант, который при той же массе корабля позволял разместить существенно большее количество груза; при этом материалы со станции предлагалось возвращать кораблями «Союз» одновременно с возвращением на Землю экипажа. Именно на последнем варианте в итоге и остановились разработчики. На практике первые грузовики использовались именно как разовые, после чего их сбрасывали и они сгорали в верхних слоях атмосферы. В дальнейшем, когда на станции появилось нескольких стыковочных узлов в сателлитном переходном отсеке транспортируемые модули стали использоваться как дополнительная кубатура: в роли лабораторий, подсобных помещений и складов, модулей жизнеобеспечения и т. п.

При проектировании были использованы бортовые системы, конструкции и агрегаты корабля «Союз». «Прогресс» имел три основных отсека: герметичный грузовой со стыковочным агрегатом, где размещались материалы и оборудование, доставляемые на станцию; отсек компонентов дозаправки, сделанный негерметичным, чтобы защитить станцию в случае утечки токсичного топлива; а также приборно-агрегатный отсек (ПАО).

Первый грузовой корабль «Прогресс-1» был запущен к орбитальной станции «Салют-6» 20 января 1978 года. После выхода на орбиту и проверки работоспособности бортовых систем — системы ориентации и управления движением, радиотехнической аппаратуры сближения и стыковки, а также сближающе-корректирующей двигательной установки — начались автоматическое сближение, причаливание и стыковка корабля со станцией. Контролировали ход операции Центр управления полётом и космонавты Юрий Романенко и Георгий Гречко, находившиеся на станции «Салют-6». 22 января в автоматическом режиме корабль был состыкован со станцией.

МодификацииПравить

 
«Прогресс М1-4» перед стыковкой с МКС
 
«Прогресс М1-12» на орбите
 
Стыковочный узел Прогресса-М
 
Система ТОРУ в модуле Звезда для обеспечения ручной стыковки кораблей Прогресс к МКС

Прогресс 11Ф615А15 (1978—1990)Править

  • Длина: 7,48 м;
  • Максимальный диаметр: 2,72 м;
  • Масса: 7020 кг;
  • Полезный груз: 2315 кг, из них максимально 975 кг топлива;
  • Первый полёт: 20 января 1978 («Прогресс-1» к станции «Салют-6»);
  • Последний полёт: 5 мая 1990;
  • Количество успешных запусков: 42, из них:
    • 12 к Салюту 6;
    • 12 к Салюту 7;
    • 18 к станции «Мир».
  • Энергоснабжение: Аккумуляторы.

Прогресс М 11Ф615А55 (1989—2009)Править

  • Длина: 7,23 м;
  • Максимальный диаметр: 2,72 м;
  • Масса: 7450 кг;
  • Полезный груз: 2350 кг, из них максимально 1200 кг топлива;
  • Первый полёт: 23 августа 1989 (Прогресс M 1 к станции «Мир»);
  • Энергоснабжение: Аккумуляторы и солнечные батареи.

Прогресс M1 (2000—2004)Править

  • Длина: 7,2 м;
  • Максимальный диаметр: 2,72 м;
  • Стартовая масса: 7150 кг (для орбиты высотой 460 км);
  • Масса доставляемого груза: 2230 кг, в том числе:
    • Сухие грузы: до 1800 кг;
    • Топливо: до 1950 кг (на 800 кг больше);
    • Газ наддува обитаемых отсеков: до 40 кг (на 10 кг меньше).
  • Время полёта в составе МКС: до 180 суток, из которых:
    • До стыковки: до 4 суток;
    • После расстыковки: до 3 суток.
  • первый полёт: 1 февраля 2000 (Прогресс М1-1 к станции «Мир»);
  • Энергоснабжение: Аккумуляторы и солнечные батареи.

По сравнению с ТГК «Прогресс М», в соответствии с программой развёртывания и эксплуатации МКС, на корабле введены изменения в компоновку, конструкцию, состав приборов и режимы работы бортовых систем. Основная цель изменений — увеличение количества топлива в общей массе доставляемых на МКС грузов, что обеспечивается за счёт установки в отсек компонентов дозаправки (ОКД) восьми топливных баков. Кроме того, существенно расширен состав связей ТГК с бортовыми системами российского сегмента МКС по силовым и командным электрическим цепям и телеметрии[1].

Негерметичный ОКД претерпел следующие изменения[1]:

  • Удалены баки водяной системы «Родник»;
  • Вместо баков «Родника» установлены дополнительные баки системы дозаправки топливом СД8. Дозаправка орбитальной станции (ОС) осуществляется вытеснением компонентов топлива сжатым газом (гелием) через герметичные гидроразъёмы на стыковочных агрегатах ОС и ТГК, при этом:
    • Максимальный расход окислителя через магистрали увеличен до 0,35 л/с (в 2,33 раза больше чем на предыдущей модификации ТГК);
    • Система СД8, «сухой» массой 635 кг, позволяет подавать топливо, как в баки двигательной установки служебного модуля (СМ) МКС, так и функционально-грузового блока, в коллекторы подсистем причаливания и ориентации ТГК и коллекторы двигателей ориентации СМ;
    • Возможна обратная передача топлива из ДУ СМ в коллекторы ТГК.
  • Снаружи ОКД размещены 12 баллонов с кислородом и азотно-кислородной смесью.

Аппаратурный состав изменился следующим образом[1]:

  • Вместо БЦВК «Аргон-16» введён новый комплекс;
  • В автономную систему навигации введена аппаратура ГНСС ГЛОНАСС/GPS;
  • Установлена новая аппаратура сближения «Курс-ММ» позволяющая проводить измерение параметров относительного движения для причаливания и стыковки с расстояния не менее 1 км;
  • Установлена новая аппаратура командной радиолинии «Регул», использующая спутники-ретрансляторы;
  • Межбортовая радиосвязь «в узком конусе» возможна на дальности в 30 км, при произвольной ориентации — с 3 км.

В систему управления движением (СУД) введены следующие изменения[1]:

  • Установлено новое программное обеспечение БЦВК, в котором реализованы схемы безопасного автоматического сближения, перехода в зону причаливания и самого причаливания;
  • Реализованы динамические режимы управления орбитальной станцией;
  • Введено устройство сопряжения, преобразующее информацию поступающую с МКС по цепям межмашинного интерфейса в команды релейного типа, что позволило включать со станции двигатели ТГК для создания управляющих моментов.

Таким образом, изменения в СУД позволили реализовать управление ориентацией станции с помощью двигателей причаливания и ориентации (на «Прогрессе-М1» — 27 штук) или сближающе-корректирующего двигателя по единой программе от бортового комплекса управления МКС[1].

Прогресс М 11Ф615А60 (с 2008)Править

  • Полезный груз: около 2,5 тонн, топливо, продукты питания и вода, научное оборудование и расходные материалы;
  • Первый полёт: 15:38 мск 26 ноября 2008 года (к МКС).

Новый корабль четырёхсотой серии. Основное отличие от предыдущих — новый бортовой вычислительный комплекс ЦВМ-101, пришедший на замену «Аргон-16» с полезным объёмом ОЗУ 2048 байт на ферритовых кольцах, эксплуатировавшийся с 1974 г. Вес «Аргон-16» составлял 65 кг, вес новой машины ЦВМ-101 составляет 8,5 кг. Аналоговая телеметрическая система заменена на цифровую.

Прогресс М-ГКМПравить

На базе корабля снабжения были созданы специализированные грузовые корабли-модули (ГКМ), которые доставляли на Международную космическую станцию (российский сегмент) стыковочный модуль № 1 «Пирс» (Прогресс М-СО1) в 2001 году и малый исследовательский модуль № 2 «Поиск» (Прогресс М-МИМ2) в 2009 году.

Прогресс МСПравить

Следующая серия модернизированных транспортных кораблей, пришли на смену «Прогресс М-М». Первый корабль серии, Прогресс МС-01, был запущен к МКС 21 декабря 2015 года[2]. От предыдущей серии транспортных кораблей отличается наличием дополнительного внешнего отсека, на внешней поверхности ТГК в отсеке предполагается устанавливать по четыре пусковых контейнера, с помощью которых планируется запускать до 24 спутников стандарта CubeSat со сторонами по 10 см[3]. Запуски будут осуществляться с помощью ракет-носителей Союз-У или Союз-2.1а[4].

На модернизированный корабль установлена дополнительная защита от космического мусора и микрометеоритов на грузовом отсеке. Для повышения отказоустойчивости в состав стыковочного механизма и герметизации стыка были введены дублирующие электродвигатели.

Модернизации подверглись основные бортовые системы, обеспечивающие связь с наземным комплексом управления, а также отвечающие за сближение и стыковку грузового корабля: система управления движением и навигации, бортовая радиотехническая система, система стыковки и внутреннего перехода, телевизионная система[5].

Бортовая радиотехническая система «Квант-В» с антенно-фидерными устройствами была заменена на новую единую командно-телеметрическую систему ЕКТС. Вместо аппаратуры сближения и стыковки «Курс-А» на новом «Прогрессе-МС» установлена система «Курс-НА».

11 мая 2018 года в пресс-центре ракетно-космической корпорации «Энергия» сообщили о работах по созданию беспилотной версии корабля Союз, способного и доставлять, и возвращать грузы с орбиты массой до 500 килограммов. По информации источника РИА Новости, «Союз» будет создан на базе корабля «Прогресс» и сохранит от него приборно-агрегатный отсек и отсек дозаправки[6].

14 апреля 2021 года в сюжете передачи «Космическая среда № 325» на канале «Роскосмос ТВ», сообщили о возможности испытания одновитковой схемы полета к МКС грузового корабля Прогресс в следующем году[7].

12 июля 2021 года в Роскосмосе сообщили, что в ходе выполнения программы автономного полета корабля «Прогресс МС-17» специалисты РКК «Энергия» им. С. П. Королева начали отработку элементов перспективной одновитковой схемы автономного сближения с МКС под контролем Главной оперативной группы Центра управления полетами ЦНИИмаш[8].

26 июля 2021 года корабль «Прогресс МС-16» с модулем «Пирс» отстыковался от модуля «Звезда» МКС[9]. Несгораемые элементы были затоплены в несудоходном районе Тихого океана.

Прогресс М-УМПравить

Транспортный грузовой корабль-модуль, состоящий из приборно-агрегатного отсека, переходной проставки и модуля «Причал» — российского модуля МКС, запуск которого запланирован на конец ноября 2021 года со стартового комплекса «Восток» площадки № 31 космодрома Байконур при помощи ракеты-носителя «Союз-2.1б» (1 и 2 ступени)[10].

Сравнение с аналогичными проектамиПравить

Сравнение характеристик беспилотных грузовых космических кораблей (править)
Название ТКС Прогресс ATV HTV Dragon Dragon 2 Cygnus Тяньчжоу (天舟)
Разработчик   ОКБ-52   >   РКК «Энергия»   ЕКА   Jaxa   SpaceX   SpaceX   Orbital   CNSA
Внешний вид                
Первый полёт 15 декабря 1976 20 января 1978 9 марта 2008 10 сентября 2009[en] 8 декабря 2010 6 декабря 2020 18 сентября 2013 20 апреля 2017
Последний полёт 27 сентября 1985
(полёты прекращены)
30 июня 2021 (Прогресс МС) 29 июля 2014[en] (полёты прекращены) 20 мая 2020 (полёты стандартной версии прекращены) 07 марта 2020 (полёты прекращены) 29 августа 2021 10 августа 2021 20 сентября 2021
Всего полётов (неудачных) 8 168
(3 из-за ракеты-носителя)
5 9 22
(1 из-за ракеты-носителя)
3 17
(1 из-за ракеты-носителя)
3
Габариты 13,2 м длина
4,1 м ширина
49,88 м³ объём
7,48—7,2 м длина
2,72 м ширина
7,6 м³ объём
10,7 м длина
4,5 м ширина
48 м³ объём
10 м длина
4,4 м ширина
14 м³ объём (герметичный)
7,2 м длина
3,66 м ширина
11 м³ объём (герметичный),
14—34 м³ объём (не герметичный)
8,1 м длина
4,0 м ширина
9,3 м³ объём (герметичный),
37 м³ объём (не герметичный)
5,14—6,25 м длина
3,07 м ширина
18,9—27 м³ объём
9 м длина
3,35 м ширина
15 м³ объём
Многоразовость да, частичная нет нет нет да, частичная да, частичная нет нет
Масса, кг 21 620 кг (стартовая) 7 150 кг (стартовая) 20 700 кг (стартовая) 10 500 кг (сухая)
16 500 кг (стартовая)
4 200 кг (сухая)
7 100 кг (стартовая)
6 400 кг (сухая)
12 000 кг (стартовая)
1 500 кг (сухая)
1 800 кг (сухая улучшенный)
13 500 кг (стартовая)
Полезная нагрузка, кг 12 600 кг 2 500 кг (Прогресс МС) 7 670 кг 6 200 кг 3 310 кг 6 000 кг 2 000
3 500 кг (улучшенный)
6 500 кг
Возвращение груза, кг 500 кг утилизация утилизация до 6500 кг утилизация до 2 500 кг до 3 300 кг утилизация 1 200 кг утилизация
Время полёта в составе ОС до 90 суток до 180 суток до 190 суток до 30 суток до 38 суток до 720 суток до 720 суток
Время полёта до стыковки до 4 суток до 4 суток до 4,5 суток до 2 суток до 2 суток
Ракета-носитель
Описание Доставка грузов на орбитальную станцию «Алмаз». В виде автоматического грузового корабля стыковался к орбитальным станциям «Салют». Первоначально разрабатывался как пилотируемый корабль. Применяется для снабжения МКС, корректировки орбиты МКС. Первоначально использовался для советских и российских космических станций. Использовался для снабжения МКС, корректировки орбиты МКС. Используется для снабжения МКС. Частный частично многоразовый космический корабль, в рамках программы COTS, предназначенный для доставки и возвращения полезного груза. Частный частично многоразовый космический корабль, в рамках программы COTS, предназначенный для доставки и возвращения полезного груза. Новое поколение грузовых космических кораблей. Частный космический корабль снабжения, в рамках программы COTS. Предназначен для снабжения МКС. Доставка грузов к Тяньгун-2 и к Модульной космической станции. Создан на основе космической лаборатории «Тяньгун-2»

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. 1 2 3 4 5 Русаков К. Транспортный грузовой корабль "Прогресс-М1" // Новости космонавтики. — 2000. — Т. 10, вып. 207, № 4. — С. 16. — ISSN 1561-1078.
  2. РН «Союз-2.1А» с ТГК «Прогресс МС-01» успешно стартовала с Байконура. Роскосмос (21.12.2015). Дата обращения: 21 декабря 2015.
  3. Роскосмос: модернизированный «Прогресс-МС» будет готов к запуску на МКС в 2015 году. ТАСС (11 октября 2014).
  4. РКК "Энергия" им. С.П. Королёва, г. Королёв Московской области. РКК "Энергия" (11 августа 2011). Дата обращения: 21 июня 2013.
  5. Модернизированные транспортные корабли «Прогресс МС»
  6. Первый полет грузовозвращаемого «Союза» пройдет в 2019 году (рус.), РИА Новости (20180511T1647+0300Z). Дата обращения 12 мая 2018.
  7. Космическая среда № 325 // Союз МС-18, День космонавтики, прибор ХЕНД на орбите Марса (рус.). Дата обращения: 14 апреля 2021.
  8. Новости. Отработка новой схемы сближения в полете ТГК «Прогресс МС-17». www.roscosmos.ru. Дата обращения: 13 июля 2021.
  9. Корабль «Прогресс» с модулем «Пирс» отстыкован от МКС. Коммерсантъ (26 июля 2021). Дата обращения: 26 июля 2021.
  10. Новости. На Байконуре собрали «пакет» ракеты-носителя для запуска модуля «Причал». www.roscosmos.ru. Дата обращения: 24 октября 2021.

СсылкиПравить