Para a cosmonáutica nacional, a espaçonave Soyuz é um projeto de referência. O trabalho na criação de um modelo básico de uma espaçonave de transporte tripulado de múltiplos assentos começou na URSS em 1962. Criado na década de 1960, o navio foi constantemente modernizado e ainda é usado para voos espaciais. De 1967 a 2019, já foram realizados 145 lançamentos de Soyuz. Para o nosso país, as espaçonaves Soyuz são de grande importância, tendo se tornado um componente-chave primeiro da astronáutica tripulada soviética e depois russa.
Como praticamente todos os desenvolvimentos espaciais do período soviético, a espaçonave Soyuz tinha um duplo propósito. Com base neste navio, também foram desenvolvidas variantes de veículos militares. Um desses navios foi o Soyuz 7K-VI, desenvolvido na URSS em 1963-1968 no âmbito do programa Zvezda. A Soyuz 7K-VI era uma espaçonave especial tripulada de pesquisa militar com múltiplos assentos. A nave diferia das variantes civis pela presença de armas - um canhão de aeronave de 23 mm de disparo rápido, adaptado para uso no espaço sideral.
O surgimento de "Sindicatos"
Os trabalhos de criação na URSS de um foguete e complexo espacial para voos tripulados e sobrevôo da Lua começaram em 16 de abril de 1962. Os trabalhadores da OKB-1 sob a liderança do notável designer Sergei Korolev (hoje RSC Energia com o nome de SP Korolev) trabalharam na criação de uma nova espaçonave para o ambicioso programa lunar soviético. Em março de 1963, foi escolhida a forma do veículo de descida, que no futuro se tornará o Soyuz. Gradualmente, os engenheiros soviéticos, com base no projeto da espaçonave lunar, criaram o aparato 7K-OK, projetado para acomodar três cosmonautas, uma nave orbital projetada para praticar várias manobras na órbita da Terra e acoplar duas espaçonaves, com a transição de astronautas de uma nave espacial para outra. Em vez das células de combustível discutidas anteriormente, a nave recebeu um painel solar memorável.
Ao criar uma nova espaçonave, os engenheiros soviéticos prestaram muita atenção à questão de organizar condições favoráveis para o trabalho e a vida dos cosmonautas nos estágios de lançamento ao espaço, o próprio vôo e a descida da órbita da Terra. A nave espacial tripulada "Soyuz" incluía três partes principais. Entre eles, destacava-se um compartimento orbital ou doméstico, que servia de laboratório científico, onde era possível realizar pesquisas e experimentos científicos, sendo que o mesmo compartimento servia para descansar os astronautas. O segundo compartimento era o cockpit - o veículo de descida, no qual os astronautas, que haviam tomado seus lugares, voltaram ao nosso planeta. Além de lugares para três cosmonautas, havia também todos os sistemas de suporte de vida necessários, controle de nave espacial e um sistema de pára-quedas. O terceiro compartimento do Soyuz era o compartimento de montagem de instrumentos, no qual eram instalados os sistemas de propulsão, combustível e serviços do navio. O fornecimento de energia à espaçonave Soyuz era feito por painéis solares e acumuladores.
Os testes da primeira espaçonave Soyuz começaram no final de 1966. O primeiro vôo do aparelho, denominado Kosmos-133 , ocorreu em 28 de novembro de 1966. O segundo vôo em 14 de dezembro do mesmo ano terminou com a explosão de um foguete com um navio na plataforma de lançamento, o terceiro vôo do aparelho 7K-OK (Cosmos-140) ocorreu em 7 de fevereiro de 1967. Todos os três voos foram total ou parcialmente malsucedidos e ajudaram os especialistas a detectar erros no projeto do navio. Apesar da ausência de lançamentos totalmente bem-sucedidos, o quarto e o quinto voos foram programados para serem tripulados. Isso não poderia acabar bem, e o lançamento da espaçonave Soyuz-1 em 23 de abril de 1967 terminou em tragédia. O lançamento da espaçonave Soyuz-1 desde o início foi acompanhado por uma série de situações de emergência, houve comentários sérios sobre o funcionamento dos sistemas de bordo da espaçonave, então foi decidido tirar a espaçonave de órbita antes do previsto, mas em 24 de abril de 1967, durante o pouso, devido à falha dos sistemas de pára-quedas, o veículo de descida colidiu, o cosmonauta Vladimir Mikhailovich Komarov morreu. Apesar da tragédia, o trabalho de criação e aprimoramento da espaçonave tripulada Soyuz continuou. O navio tinha potencialidades óbvias, o que lhe permite continuar em serviço em 2019, aliás, na sua base, os militares soviéticos pretendiam criar uma série de viaturas militares, o que também impediu o encerramento do programa, apesar dos insucessos dos primeiros lançamentos.
Os primeiros projetos de "Sindicatos" militares
Em 1964, em Kuibyshev (hoje Samara), no ramal nº 3 do OKB-1 na planta Progress, começou o trabalho na criação do primeiro interceptor orbital tripulado 7K-P ou Soyuz-P do mundo. Um ano antes, devido à grande carga, todos os materiais nas novas versões da "União" para fins militares foram transferidos do OKB-1 para Kuibyshev. Na fábrica Progress, o trabalho de criação de novas versões do "Soyuz" militar foi supervisionado pelo projetista líder da empresa Dmitry Kozlov.
É fácil adivinhar que a espaçonave 7K-P foi baseada no projeto de uma espaçonave Soyuz comum (7K), mas com algumas mudanças. Inicialmente, nenhuma arma foi planejada no interceptor espacial. A principal tarefa da tripulação de uma espaçonave tripulada seria o processo de inspeção de objetos espaciais estranhos, principalmente satélites pertencentes aos Estados Unidos. Foi planejado que a tripulação da espaçonave 7K-P sairia para um espaço aberto para isso, onde, se necessário, eles seriam capazes de desativar a espaçonave de um inimigo potencial ou colocar os veículos em um contêiner especialmente criado para posterior envio para a terra. Ao mesmo tempo, decidiu-se abandonar rapidamente a ideia de tal uso do navio e da tripulação. A razão era que todos os satélites soviéticos daquele período eram equipados com um sistema de detonação, os militares soviéticos presumiam que os satélites americanos tinham o mesmo sistema, o que representava uma ameaça à vida dos astronautas e do próprio navio interceptador.
O projeto da espaçonave Soyuz-P foi substituído por uma espaçonave de combate de pleno direito, que recebeu a designação Soyuz-PPK. Os projetistas decidiram equipar esta versão do Soyuz com baterias de 8 pequenos foguetes espaço-espaço, todos os foguetes foram colocados na proa do navio. Este conceito envolveu a destruição da espaçonave de um inimigo potencial sem reconhecimento. A espaçonave não diferia muito das versões civis da Soyuz em tamanho, seu comprimento era de 6,5 metros, diâmetro - 2,7 metros, e o volume habitável da nave foi calculado para dois cosmonautas e era de 13 metros cúbicos. A massa total do interceptor espacial foi estimada em 6, 7 toneladas.
Simultaneamente ao trabalho de criação do interceptor Soyuz-PPK em Kuibyshev, estava em andamento a criação de uma aeronave de reconhecimento orbital, que foi batizada de High-Altitude Explorer. Este navio também era conhecido pela designação 7K-VI e foi desenvolvido como parte de um projeto com a designação de código "Zvezda". A base ainda era a civil Soyuz 7K-OK, mas o interior da nave era completamente diferente. O navio de guerra 7K-VI deveria realizar observação visual dos satélites inimigos, realizar reconhecimento fotográfico e, se necessário, atingir a espaçonave inimiga. Ao mesmo tempo, o trabalho estava em andamento para criar o navio de guerra Soyuz-R na versão de reconhecimento.
Já em 1965, foi decidido encerrar os projetos 7K-P e 7K-PPK. A razão era que em OKB-52, chefiado pelo notável designer soviético Vladimir Chelomey, eles estavam simultaneamente trabalhando na criação de um caça totalmente automático para satélites IS, cujo conceito era mais adequado ao Ministério da Defesa. Depois disso, o tema principal do ramal No. 3 de Kuibyshev do OKB-1 foi o projeto da espaçonave de reconhecimento 7K-R. Foi planejado que a Soyuz-R se tornaria uma estação orbital de pequeno porte, na qual um complexo de equipamentos para conduzir o reconhecimento de rádio e fotográfico seria instalado. O protótipo da nave foi novamente o modelo básico da Soyuz, em primeiro lugar, seu instrumento e compartimento de agregado, mas em vez dos compartimentos de descida e utilitários, foi planejado instalar um compartimento orbital com equipamento de uso especial instalado. Mas os designers soviéticos também não conseguiram implementar essa ideia. O projeto da espaçonave de reconhecimento Soyuz-R perdeu a competição para a estação de reconhecimento Almaz, que foi selecionada pela comissão de competição e apoiada por representantes do Conselho Técnico e Científico do Ministério da Defesa da URSS. Ao mesmo tempo, todos os desenvolvimentos da planta Progress em Kuibyshev sob o projeto Soyuz-R foram transferidos para OKB-52 para trabalhos adicionais no projeto Almaz.
Soyuz 7K-VI e o programa Zvezda
O projeto do explorador de grande altitude 7K-VI durou a mais longa de todas as opções militares para o uso da espaçonave Soyuz. O trabalho sob o programa Zvezda foi iniciado em 24 de agosto de 1965. A liderança soviética foi forçada a acelerar o trabalho na criação de sistemas orbitais militares para diversos fins com o vôo da espaçonave americana Gemini-4, que ocorreu em junho do mesmo ano. A fuga dos americanos alertou a liderança política e militar da URSS, pois além do programa científico e técnico, a tripulação da espaçonave Gemini-4 realizou uma série de experimentos no interesse do Pentágono. Entre outras coisas, a tripulação observou os lançamentos de mísseis balísticos, fotografou a superfície da Terra nos lados noturno e diurno e também praticou o processo de aproximação de um objeto espacial, que foi o segundo estágio do foguete americano Titan II. Na verdade, era uma imitação da inspeção de satélites de um inimigo em potencial.
Na primeira fase de trabalho do programa Zvezda, o aparato militar 7K-VI diferia pouco do navio tripulado civil 7K-OK. O navio também era composto por três compartimentos, que foram instalados um após o outro na mesma sequência. No entanto, em 1966, Dmitry Kozlov, o principal designer da planta Progress, decidiu revisar completamente o projeto. A nova versão do pesquisador militar envolvia uma mudança de layout, o veículo de descida e o compartimento orbital seriam trocados. Após as mudanças, a cápsula com os astronautas foi colocada no topo. Sob os assentos dos astronautas havia uma escotilha que descia para o compartimento orbital cilíndrico, o compartimento em si aumentou de tamanho. A tripulação do navio deveria ser composta por duas pessoas, o peso máximo era de 6, 6 toneladas.
Uma característica distintiva da nova "União" militar era a presença de armas na forma de um canhão automático de 23 mm NR-23 Nudelman-Richter de disparo rápido, que foi adaptado para uso no espaço. A arma foi montada no topo do veículo de descida. Os designers adaptaram a ferramenta para funcionar no vácuo. O objetivo principal do canhão automático era proteger um pesquisador militar de satélites interceptores e navios de inspeção de um inimigo potencial. Para mirar um canhão automático em um alvo, a tripulação tinha que virar o navio inteiro e usar uma mira para mirar. Principalmente para testar a possibilidade de uso da arma no espaço, foram realizados testes em larga escala em um estande dinâmico especialmente construído para esse fim. Os testes confirmaram a possibilidade de usar a arma no espaço, o recuo do tiro não teria levado a cambalhotas do aparelho 7K-VI.
O principal instrumento da espaçonave 7K-VI era para ser uma mira óptica OSK-4 com uma câmera. O vizir foi planejado para ser instalado na janela lateral e usado para pesquisas militares. Com sua ajuda, o astronauta pôde observar e fotografar a superfície de nosso planeta. Também na janela lateral foi possível colocar equipamentos especiais destinados a monitorar os lançamentos de mísseis balísticos denominados "Lead". A característica do design foi a rejeição do uso de painéis solares. Kozlov decidiu abandonar esta estrutura pesada e grande, que deveria ser constantemente orientada para o sol. Em vez disso, foi planejado instalar dois termogeradores de radioisótopos a bordo do Soyuz militar. A energia elétrica necessária para alimentar os sistemas da nave foi convertida do calor gerado pela decomposição radioativa do plutônio.
Apesar de alguns sucessos, o projeto Zvezda também não foi levado à sua conclusão lógica. Mesmo apesar do fato de que em meados de 1967 um modelo de madeira do futuro navio foi feito em Kuibyshev, bem como um projeto preliminar foi elaborado e um modelo em tamanho real do 7K-VI foi montado. Ao mesmo tempo, foi aprovada a data do primeiro vôo do novo navio de guerra - final de 1968. Porém, já em janeiro de 1968, o projeto foi encerrado. O iniciador do encerramento do programa Zvezda foi V. P. Mishin, que ocupava o cargo de projetista-chefe do TsKBEM - Escritório Central de Projeto de Engenharia Mecânica Experimental (desde 1966, passou a se chamar OKB-1). Os argumentos de Mishin foram bastante convincentes, o projetista observou que não valia a pena duplicar a nave 7K-OK já existente, que sempre poderia ser modificada até a instalação de armas e resolver os mesmos problemas. Ao mesmo tempo, um dos principais motivos pode ser a relutância dos engenheiros e da administração da TsKBEM em perder o monopólio dos voos tripulados.
