Sojus Trägerraketen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sojus Rakete – Überblick

 

Die Sojus Rakete ist eine der Weiterentwicklungen der weltweit ersten Interkontinentalrakete, der R-7, die am 15. Mai 1957 zu ihrem ersten Flug startete.

Die erste offizielle Weltraummission hatte die R-7 am 4. Oktober 1957 mit Sputnik 1 an Bord. Durch die ständige Weiterentwicklung entstanden viele Varianten der R-7, die zudem immer leistungsfähiger und zuverlässiger wurden. Eine der bekanntesten Varianten der R-7 ist die Sojus. Sie entstand durch leichte Modifizierungen der Woschod-Rakete, mit der anfänglichen Aufgabe, bemannte Sojus-Raumschiffe zu starten.

Dabei waren die Unterschiede zwischen beiden Raketen so gering, dass einige Autoren die Woschod ebenfalls zu der Sojus-Reihe rechnen. Der Erststart der Sojus fand am 28. November 1966 statt (die Woschod flog bereits seit 1963).

Seitdem wurde die Rakete zum Starten von unterschiedlichsten Nutzlasten verwendet, darunter waren unter anderem alle bemannten Sojus-Raumschiffe, Progress-Raumtransporter, niedrigfliegende Forschungs- und Militärsatelliten und seit dem Jahr 1999 mit zusätzlichen Ikar- oder Fregat-Oberstufen auch ESA-Raumsonden und kommerzielle Satelliten.

Heute ist die Sojus-Rakete die meistgeflogene orbitale Rakete der Welt mit insgesamt mehr als 850 Flügen und eine der erfolgreichsten mit einer Zuverlässigkeitsquote von 97,5 %. Außerdem ist sie die einzige aktive Trägerrakete der Russischen Föderation, die für den bemannten Raumflug zugelassen ist.

Kommerziell wird die Rakete von der Firma Starsem vermarktet, die sie seit dem 21. Oktober 2011 (Erster Start: Sojus ST-B VS-001 mit 2 Galileo-Satelliten) auch von dem europäischen Weltraumbahnhof in Kourou, Französisch-Guayana, starten lässt.

 

Sojus Technik – Raketenstufen

 

Die erste Stufe der Sojus besteht aus vier Boostern mit jeweils vier Brennkammern und pro Brennkammer eine Düse (RD-107). Diese sind jeweils 19,6 m lang, besitzen einen Maximaldurchmesser von 2,68 m und wiegen leer etwa 3,5 t und beim Start 44,5 t.

Die zweite Stufe ist den Boostern in Aufbau sehr ähnlich, besitzt aber einen verlängerten Tank und ein modifiziertes, für den Betrieb im Weltraum optimiertes Triebwerk (RD-108). Dadurch konnte man eine Neuentwicklung der Brennkammer für höheren Druck und höhere Temperaturen vermeiden. Der Zentralblock ist 27,8 m lang und besitzt einen Durchmesser von maximal 2,95 m, eine Leermasse von 6,9 t und eine Masse beim Start von 104,5 t.

Da man anfangs noch keine Erfahrungen mit im Flug zündenden Stufen hatte, wurden beide Stufen einfach gleichzeitig gestartet, wobei alle fünf Haupt- und zwölf Steuertriebwerke (jeweils zwei an den vier Boostern RD-107 und vier am RD-108) zünden. Die Triebwerke der ersten beiden Stufen verbrennen Kerosin und flüssigen Sauerstoff (LOX).

Nach zwei Minuten ist der Treibstoff der Booster verbraucht und diese werden abgeworfen, der Treibstoffvorrat der Hauptstufe versorgt diese noch etwa weitere 2,5 Minuten. Die Triebwerke wurden laufend in ihrer Leistung gesteigert, und tragen bei der aktuellen Sojus-FG die Bezeichnungen RD-107A und RD-108A. Die zweite Stufe (der Zentralbooster) wird auch als Block A bezeichnet, die vier Booster der ersten Stufe als Block B, W, G und D.

Die dritte Stufe der Sojus wird von dem RD-0110-Triebwerk mit 298 kN Schub angetrieben, das ebenfalls Kerosin und flüssigen Sauerstoff (LOX) verbrennt. Die Stufe wird als Block I bezeichnet.

Sojus Raketentriebwerke

Sie wird mit der zweiten Stufe der Rakete, dem Kernblock A (engl. als Core bezeichnet), durch einen Gitterrohradapter verbunden.

Anschließend wird zwei Sekunden vor dem Brennschluss des Blocks A gezündet, was man als heiße Stufentrennung bezeichnet und die Hauptstufe von der Drittstufe wegdrückt.

Dazu ist ein Ablenkkonus aus Titan auf dem Ende der Hauptstufe installiert.

Die dritte Stufe hat eine Länge von 6,74 m, einen Durchmesser von 2,66 m und wiegt leer 2,36 t und beim Start etwa 25 t. Die Brenndauer beträgt 250 s.

Rettungssystem bei bemannten Einsätzen

 

Bei bemannten Einsätzen trägt die Sojus zusätzlich ein Rettungssystem für Kosmonauten mit sich. Das System besteht aus einem Komplex von Feststoffraketen das oben an der Sojus angebracht ist. Bei einem Fehlstart werden sie gezündet und tragen die Kabine mit den Kosmonauten innerhalb kürzester Zeit aus der Gefahrenzone.

Am 27. September 1983 kam bisher einmalig das Rettungssystem zum Einsatz, als eine Sojus-U direkt auf dem Starttisch explodierte. Das Rettungssystem rettete die Besatzung des Sojus-T-10-1-Raumschiffs nur Sekunden vor der Explosion. Zu diesem System gehören auch die vier auffälligen rechteckigen Bauteile an den Seiten der Nutzlastverkleidung.

Diese sogenannten Gitterflossen klappen bei Aktivierung des Rettungssystems aus und dienen der aerodynamischen Stabilisierung. Kleine Feststoffraketen an der äußersten Spitze dienen der Trennung der Nutzlastverkleidung vom Raumschiff. Bei einem normalen Startverlauf wird das Rettungssystem etwa 150 s nach dem Start abgeworfen.

Anmerkungen

Autorenliste Wikipedia

Copyright Fotos / Grafiken v.o.n.u.v.l.n.r.: ArieNASA/Bill Ingalls 

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