Союз ТМА-М¶

Союз ТМА-М — серия российских пилотируемых космических кораблей, созданная в рамках модернизации кораблей семейства «Союз» для полётов к Международной космической станции (МКС). Корабли данного типа эксплуатировались с 2010 по 2016 год, заменив предыдущую серию «Союз ТМА» и уступив место более современной серии «Союз МС».

¶История создания

Разработка корабля «Союз ТМА-М» началась в середине 2000-х годов в Ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С. П. Королёва. Основной задачей модернизации было повышение надёжности и безопасности корабля, а также снижение его массы и стоимости за счёт замены аналоговых систем управления на цифровые. В отличие от предшественников, серия «ТМА-М» получила новую систему управления движением и навигацией (СУДН), построенную на бортовом цифровом вычислительном комплексе (БЦВК) «ЦВМ-101». Это позволило отказаться от громоздкого аналогового «Сирена-2» и уменьшить массу корабля примерно на 70 кг.

Первый беспилотный испытательный полёт модернизированного корабля не проводился — все запуски сразу были пилотируемыми. Первый полёт «Союз ТМА-01М» состоялся 7 октября 2010 года с экипажем в составе Александра Калери, Олега Скрипочки и Скотта Келли. Корабль успешно пристыковался к МКС через двое суток.

¶Конструкция и особенности

¶Основные отличия от «Союз ТМА»

Ключевое нововведение «Союз ТМА-М» — замена аналоговой системы управления на цифровую. Это коснулось следующих подсистем:

• Система управления движением и навигацией (СУДН): вместо аналогового вычислителя «Сирена-2» установлен цифровой комплекс «ЦВМ-101» с быстродействием около 1 млн операций в секунду. Новая система обеспечивает более точное управление ориентацией и коррекцией орбиты.
• Система управления бортовой аппаратурой (СУБА): заменена на цифровую шину передачи данных, что упростило кабельную сеть и повысило надёжность.
• Бортовая вычислительная сеть: объединена в единый комплекс, управляющий всеми системами корабля.

¶Компоновка

Корабль сохранил традиционную трёхсекционную компоновку семейства «Союз»:

• Бытовой отсек (БО): сферический отсек диаметром 2,2 м, предназначенный для отдыха экипажа, хранения грузов и проведения научных экспериментов. Имеет стыковочный узел для перехода на МКС.
• Спускаемый аппарат (СА): сегментированный конус массой около 2,9 т, рассчитанный на трёх членов экипажа. Оборудован катапультируемыми креслами «Казбек-УМ» и системой мягкой посадки.
• Приборно-агрегатный отсек (ПАО): цилиндрический отсек с двигательной установной, баками горючего и окислителя, а также радиаторами системы терморегулирования.

¶Система жизнеобеспечения

Система обеспечения жизнедеятельности (СОЖ) корабля обеспечивает поддержание температуры, влажности и состава воздуха в обитаемых отсеках. В «Союз ТМА-М» использовалась регенерационная система «Воздух» для удаления углекислого газа и система «Электрон-ВМ» для электролиза воды (на борту МКС). Запас кислорода хранится в баллонах под давлением.

¶Система спасения

На всех этапах полёта (от старта до приземления) экипаж защищает система аварийного спасения (САС). В случае аварии на старте или в первые секунды полёта включается твердотопливный двигатель САС, уводящий спускаемый аппарат с экипажем от ракеты-носителя. На более поздних этапах используется штатная система разделения отсеков и парашютная система.

¶Полёты и эксплуатация

Всего было произведено 20 запусков кораблей серии «Союз ТМА-М» (с номерами от 01М до 20М). Все полёты прошли успешно, без аварий и серьёзных нештатных ситуаций. Корабли доставляли экипажи на МКС и возвращали их на Землю. Средняя продолжительность полёта составляла около 6 месяцев.

¶Хронология ключевых полётов

• «Союз ТМА-01М» (октябрь 2010 — март 2011): первый полёт серии, экипаж — Александр Калери, Олег Скрипочка, Скотт Келли.
• «Союз ТМА-02М» (июнь — ноябрь 2011): доставка экипажа МКС-28/29.
• «Союз ТМА-03М» (декабрь 2011 — июль 2012): полёт с экипажем МКС-30/31.
• «Союз ТМА-20М» (март — сентябрь 2016): последний полёт серии, экипаж — Алексей Овчинин, Олег Скрипочка, Джеффри Уильямс.

¶Сравнение с предшественниками

¶Применение и значение

Корабли серии «Союз ТМА-М» стали основным средством доставки экипажей на МКС в период с 2010 по 2016 год. Они обеспечивали ротацию международных экипажей, в том числе астронавтов NASA, ESA, JAXA и других космических агентств. После завершения программы Space Shuttle в 2011 году «Союз ТМА-М» оставался единственным пилотируемым кораблём, способным доставлять людей на орбиту, до ввода в строй американских Crew Dragon и Starliner.

Модернизация, реализованная в серии «ТМА-М», позволила сократить затраты на производство и эксплуатацию кораблей, а также повысить их надёжность. Опыт, полученный при создании и эксплуатации этих кораблей, был использован при разработке следующей серии — «Союз МС», которая поступила в эксплуатацию в 2016 году.

¶Интересные факты

• «Союз ТМА-01М» стал первым российским пилотируемым кораблём, оснащённым полностью цифровой системой управления.
• Корабли серии «ТМА-М» использовались для доставки на МКС экипажей, в состав которых входили представители 15 стран.
• Последний полёт «Союз ТМА-20М» состоялся 19 марта 2016 года, после чего серия была заменена на «Союз МС».
• В 2013 году на корабле «Союз ТМА-09М» был установлен рекорд скорости стыковки с МКС — менее 6 часов после старта (по схеме «быстрой» стыковки).

¶Источники

• Космические корабли «Союз». История и перспективы. — РКК «Энергия», 2015.
• Отчёт о полёте корабля «Союз ТМА-01М». — ЦУП-М, 2010.
• Сборник «Пилотируемая космонавтика России». — М.: Наука, 2018.
• Данные NASA о миссиях МКС (ISS Expedition Reports).