سويوز-يو

كان صاروخ سويوز-يو ( رمز GRAU : 11A511U) مركبة إطلاق متوسطة الحمولة، سوفيتية ثم روسية، مصممة للاستخدام لمرة واحدة، من تصميم مكتب تصميم TsSKB، ومصنّعة في مصنع بروغريس بمدينة سامارا الروسية . يشير حرف "يو" في التسمية إلى "موحد" ، حيث حلّت هذه المركبة محل صاروخ فوسخود وعدة طرازات سابقة من صواريخ سويوز . ينتمي سويوز-يو إلى عائلة صواريخ R-7 الأوسع ، والتي تطورت من صاروخ R-7 سيميوركا ، أول صاروخ باليستي عابر للقارات .

انطلقت أول رحلة لمركبة سويوز-يو في 18 مايو 1973، حاملةً على متنها القمر الصناعي العسكري للمراقبة زينيت ، كوزموس 559. ^{[ 5 ]} أما الرحلة الأخيرة لصاروخ سويوز-يو فكانت في 22 فبراير 2017، حاملةً المركبة الفضائية بروجرس إم إس-05 إلى محطة الفضاء الدولية .

استُخدم صاروخ سويوز-يو بشكل متواصل لما يقارب 44 عامًا. وبلغ إنتاج مركبات الإطلاق المشتقة من صاروخ آر-7 ذروته في أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات، حيث تراوح بين 55 و60 مركبة سنويًا. وحمل سويوز-يو الرقم القياسي العالمي لأعلى معدل إطلاق في عام واحد عام 1979 بـ 47 رحلة، إلى أن حطمه صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس عام 2022. ^{[ 8 ] [ 9 ]} وعلى مدار فترة تشغيله، نفّذ سويوز-يو 786 مهمة، وهو رقم قياسي عالمي آخر. كما يُعد سويوز-يو من أكثر صواريخ الإطلاق موثوقية، حيث بلغت نسبة نجاحه 100%.97.3 %

مثّل صاروخ سويوز الأصلي ، الذي طُرح عام 1966، المحاولة الأولى لتوحيد تصميم صاروخ R-7. وكان مطابقًا إلى حد كبير لصاروخ مولنيا المعزز ، باستثناء المرحلة الرابعة. وقد أُنتجت نسختان من سويوز الأصلي، مع وجود خطط لثلاث نسخ إضافية على الأقل، إلا أنها أُلغيت في نهاية المطاف.

بحلول منتصف سبعينيات القرن العشرين، كان الاتحاد السوفيتي يُشغّل مجموعة واسعة من طرازات R-7، بما في ذلك مولنيا، وفوسخود ، ونماذج فوستوك المختلفة . ولمعالجة هذا التشتت، طُرح سويوز-يو كمنصة موحدة. يشير الحرف "يو" إلى "موحد"، حيث حلّ هذا الطراز محل كل من فوخود وسويوز الأصلي. تميّز هذا الطراز بهيكل مُطوّر مزود بمحركات RD-117/118 مُحسّنة للتخفيف من مشاكل مثل الاهتزاز أثناء الطيران وعدم استقرار الاحتراق. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

لم يتم اعتماد صاروخ سويوز-يو بشكل كامل حتى عام 1977، عندما نفدت الكمية المتبقية من صواريخ سويوز الأصلية. ومع ذلك، وعلى الرغم من التوجه نحو التوحيد القياسي، استمرت بعض النسخ المختلفة في العمل. فقد واصل صاروخا فوستوك-2 إم ومولنيا -إم أداء أدوار متخصصة، حيث أطلقا أقمارًا صناعية إلى مدارات أعلى حتى عامي 1991 و2010 على التوالي.

تم تزويد نسختين من مركبة سويوز-يو بمرحلة علوية إضافية:

• يُستخدم صاروخ سويوز-يو/إيكار ، المزود بالمرحلة العلوية إيكار من إنتاج شركة بروجرس ، لحمل حمولات متنوعة تتراوح كتلتها بين 750 و3920 كيلوغرامًا (1650 إلى 8640 رطلًا) إلى ارتفاعات تتراوح بين 250 و1400 كيلومتر (160 إلى 870 ميلًا) . يُعد أداء المرحلة العلوية إيكار أقل من أداء المرحلة العلوية فريغات، لكنها توفر قدرة أكبر على المناورة وتشغيلًا ذاتيًا أطول. أُطلق هذا الإصدار ست مرات في عام 1999، حاملًا أربعة أقمار صناعية من طراز غلوبال ستار في كل مهمة. ^{[ 4 ]} استُبدلت المرحلة العلوية إيكار بالمرحلة العلوية فولغا المُحسّنة ، والتي لا تزال تُستخدم مع صاروخ سويوز-2.    
• تم إطلاق صاروخ سويوز-يو/فريجات ​​مع المرحلة العلوية فريجات ، التي طورها وأنتجها لافوتشكين، أربع مرات في عام 2000. ^{[ 3 ]} تم بعد ذلك إطلاق المرحلة العلوية فريجات ​​بانتظام على متن معززات سويوز-إف جي وسويوز -2 .

كان صاروخ الإطلاق سويوز-يو2، وهو نسخة أقدم من صاروخ سويوز-يو ، والذي أُطلق لأول مرة عام 1982، يمتلك نفس مكونات سويوز-يو الأساسية. وبدلاً من وقود RP-1 القياسي ، استخدم وقودًا اصطناعيًا عالي الطاقة يُسمى سينتين كوقود للمرحلة الأولى. استُخدمت هذه النسخة بشكل أساسي لنقل الطاقم والبضائع إلى محطة الفضاء مير ، وكان آخر استخدام لها عام 1995، بعد توقف إنتاج سينتين لأسباب تتعلق بالتكلفة.

كانت مركبة سويوز-يو المنصة الأساسية لتطوير نسخة سويوز-إف جي ، التي استخدمت مرحلة أولى جديدة كليًا وتولت نقل الطاقم إلى محطة الفضاء الدولية في عام 2002. ومنذ عام 2013، يتم استبدال كل من سويوز-يو وسويوز-إف جي تدريجيًا بمركبة الإطلاق سويوز-2 الحديثة .

استُخدم صاروخ سويوز-يو لأول مرة لإطلاق مهمة مأهولة في 2 ديسمبر 1974، عندما أُطلق طاقم سويوز 16 استعدادًا لمشروع اختبار أبولو-سويوز (ASTP). كما أُطلقت سويوز 19 ، التي التحمت بآخر مركبة فضائية من برنامج أبولو كجزء من مشروع اختبار أبولو-سويوز ، بواسطة صاروخ سويوز-يو. ^{[ 5 ]}

في السادس من يوليو عام 1976، انطلق صاروخ سويوز-يو في رحلة سويوز 21 ، حاملاً طاقماً من شخصين إلى محطة الفضاء ساليوت 5. وانطلقت العديد من طواقم محطات الفضاء اللاحقة على متن صواريخ سويوز-يو. وكانت آخر مهمة مأهولة استخدمت فيها سويوز-يو هي سويوز TM-34 ، وهي رحلة نقل سويوز إلى محطة الفضاء الدولية .

وقع حادث مروع في 26 سبتمبر 1983، عندما دُمر صاروخ إطلاق مهمة سويوز تي-10 إيه جراء حريق اندلع على منصة الإطلاق. وقد نجا الطاقم بفضل تفعيل نظام الهروب من الإطلاق قبل ثوانٍ قليلة من الانفجار.

منذ عام 2000 وحتى تقاعدها في عام 2017، استخدمت وكالة الفضاء الفيدرالية الروسية مركبات سويوز-يو بشكل أساسي لإطلاق مركبات الشحن الروبوتية بروغريس-إم في مهام إعادة التموين إلى محطة الفضاء الدولية (ISS).

على الرغم من أن صاروخ سويوز-يو كان موثوقًا به عمومًا، إلا أنه شهد أعطالًا متفرقة، معظمها أثناء إطلاق أقمار زينيت ويانتار الاستطلاعية. وكما هو الحال مع جميع مركبات الإطلاق السوفيتية/الروسية، زُوّد الصاروخ 11A511U بنظام كشف الأعطال AVD الذي كان يُوقف دفع المحرك أثناء الطيران في حال رصد أي انحراف عن مستويات الأداء الطبيعية للمعزز، كما كان يُفعّل نظام الهروب من الإطلاق أثناء إطلاق سويوز. لم يكن بالإمكان إرسال أمر إنهاء الرحلة إلا بعد 20 ثانية من الإطلاق لتجنب سقوط المعزز على أو حول مجمع الإطلاق، ولم يكن بإمكان نظام AVD إصدار أمر إنهاء الرحلة إلا بعد ثماني ثوانٍ للتأكد من دخول المعزز في مرحلة التشغيل الرئيسية المستقرة. في 18 يونيو 1987، انتهى إطلاق قمر ريسورس الصناعي من بليسيتسك بكارثة عندما تفككت مضخة التوربينات Blok D الملحقة بالوقود السائل عند الثواني الست الأولى (T+6) بسبب دخولها في حطام فضائي. تحطم الصاروخ المعزز بالقرب من منصة الإطلاق، مما أدى إلى إلحاق أضرار جسيمة بها وإخراجها عن الخدمة لمدة 18 شهرًا. وخلال التحقيق في الحادث، خُلص إلى أن عملية الإطلاق ما كانت لتنجو لو كانت مأهولة، لأن العطل حدث قبل تفعيل نظام النجاة التلقائي، وبالتالي فإن نظام الهروب من الإطلاق لم يكن ليعمل في حالة الإطلاق المأهول.

كما خُلص إلى أن ثماني ثوانٍ مدة مفرطة، وأن الصاروخ المعزز سيصل إلى مرحلة التشغيل الرئيسية بعد حوالي 1.6 ثانية من بدء الرحلة. وقد صُمم نظام AVD في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي عندما لم يُجرَ سوى عدد قليل من النماذج الأولية لصاروخ R-7، ولم تكن هناك بيانات طيران كافية للاستناد إليها. أُعيد تصميم نظام AVD ليتمكن من إصدار أمر إنهاء الرحلة عند 1.6 ثانية، والذي سيظل بالطبع محظورًا حتى 20 ثانية من بدء الرحلة.

في 27 يوليو 1988، انطلقت أول مركبة من طراز R-7 مزودة بنظام AVD المُعاد تصميمه من قاعدة بليسيتسك حاملةً قمرًا صناعيًا آخر من سلسلة ريسورس. أصدر نظام AVD أمر إيقاف تشغيل خاطئًا عند T+1.6 ثانية. ارتفع الصاروخ المعزز وحلق حتى T+20 ثانية، حين تم إلغاء أمر الإيقاف، مما أدى إلى توقف دفع المحرك وسقوطه بالقرب من منصة الإطلاق LC-43/4 وإلحاق أضرار جسيمة بها. وكشف التحقيق في الحادث أن نظام AVD الجديد كان يعاني من خلل في تصميم الدائرة الكهربائية.

تحطمت مركبة فوتون الفضائية، التي أُطلقت في أكتوبر 2002، بالقرب من منصة الإطلاق في بليسيتسك ، إثر عطل في محرك الصاروخ المعزز "بلوك دي ". لقي شخص واحد على الأرض مصرعه. شهد الصاروخ "بلوك دي" ارتفاعًا بطيئًا غير طبيعي في قوة الدفع عند الإشعال، تلاه انخفاض في الأداء بدءًا من الثانية الرابعة بعد الإطلاق. رصد نظام التحكم الآلي في المركبة (AVD) انخفاض أداء الصاروخ "بلوك دي" وأصدر أمر إنهاء الرحلة عند الثانية الخامسة بعد الإطلاق، إلا أن هذا الأمر ظل معلقًا حتى الثانية العشرين بعد الإطلاق. توقف الصاروخ "بلوك دي" تمامًا وانفصل عن المجموعة عند الثانية الثامنة بعد الإطلاق. استمر الصاروخ المعزز في الصعود، لكنه بدأ ينحرف عن مساره بسبب عدم توازن قوة الدفع. تم إلغاء تعليق أمر إنهاء الرحلة عند الثانية العشرين بعد الإطلاق، وتوقف المحرك الأساسي والصواريخ المعززة المتبقية عن العمل. ارتطم الصاروخ المعزز بالأرض عند الثانية الحادية والأربعين بعد الإطلاق أمام حشد من 300 متفرج. أُصيب ستة عسكريين روس، وتوفي أحدهم لاحقًا متأثرًا بجراحه. كما تضرر مبنى يُستخدم لإنتاج الهواء المضغوط والنيتروجين بشدة. وكشف التحقيق في الحادث أن مضخة بيروكسيد الهيدروجين في المبنى "د" قد توقفت عن العمل بسبب دخول حطام إلى المبنى.

فشلت مهمة سويوز-يو في إيصال مركبة بروجرس إم-12 إم إلى محطة الفضاء الدولية في 24 أغسطس/آب 2011، عندما واجهت المرحلة العليا مشكلة وتفككت فوق سيبيريا . وكانت هذه المرة الأولى التي تفشل فيها مركبة بروجرس في الوصول إلى المدار. وفي 1 ديسمبر/كانون الأول 2016، فُقدت مركبة شحن أخرى، بروجرس إم إس-04 ، بعد وقت قصير من إطلاقها، على الأرجح بسبب مشكلة في المرحلة الثالثة من سويوز-يو.

في أبريل 2015، أُعلن عن تقادم صاروخ سويوز-يو. توقف إنتاجه، وكان من المقرر إخراجه من الخدمة بعد إطلاق المركبات المتبقية على متن سفن الشحن بروجرس. ^{[ 12 ]} وكانت الرحلة الأخيرة هي بروجرس إم إس-05 ، التي انطلقت من قاعدة بايكونور الفضائية في 22 فبراير 2017، الساعة 05:58:33 بالتوقيت العالمي المنسق. ^{[ 13 ]}

تم طرح صاروخ سويوز 2 المُطوّر في عام 2004، مُضيفًا العديد من التحسينات الرئيسية، بما في ذلك محركات مُحسّنة وأنظمة تحكم رقمية في الطيران وأنظمة قياس عن بُعد، مما مكّن من إطلاقه من منصات ثابتة واستخدام أغطية حمولة كبيرة. وقد حدّت أنظمة التحكم التناظرية في صاروخي سويوز-يو وإف جي من قدرة الصاروخ على تعديل مساره أثناء الطيران، مما استلزم "توجيهه" قبل الإقلاع بواسطة منصة إطلاق دوارة مُعقدة. كما تسببت أغطية الحمولة الطويلة والعريضة في عدم استقرار ديناميكي هوائي كبير جدًا بالنسبة للنظام التناظري القديم، مما حدّ من قدرة الصاروخ على إطلاق أقمار صناعية تجارية أكبر حجمًا.

بعد عدة سنوات من التطوير واختبارات الطيران والاستخدام المتزامن، حلت مركبة سويوز 2 محل مركبة سويوز-يو في عام 2017 ومركبة سويوز-إف جي في عام 2019، وأطلقت أول مهمة مأهولة لها في عام 2020. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

• 
  مركبة سويوز-يو على منصة الإطلاق لمهمة سويوز 18

• (ملف PDF) دليل مستخدم مركبة الإطلاق سويوز