«Союз» () — спершу радянська, тепер російська програма багатомісних пілотованих космічних кораблів для доставки екіпажів і вантажів на орбітальні станції.
Третя радянська програма пілотованих польотів після програм «Восток» (1961—1963) і «Восход» (1964—1965). Польоти почалися 1966 і тривають досі.
Розробка почалася для обльоту Місяця за радянською місячною програмою. Через суперництво між різними конструкторськими бюро проєкти аналогічного призначення одночасно і паралельно розроблялися у двох, а часом у трьох із них. Різні варіанти місячного корабля розроблялися в КБ Корольова та Челомея, а надпотужний носій для польоту на Місяць — в КБ Корольова, Челомея та Янгеля. Внаслідок поганої координації місячної програми розпорошувались сили і засоби. Це була одна з причин нездійснення пілотованих польотів до Місяця і на Місяць в СРСР.
Радянські пілотовані місячні програми було суворо засекречено і стали відомими широкому загалу лише 1990 року. До того часу СРСР офіційно заперечував існування цих програм, заявляючи, що обрав шлях створення навколоземних пілотованих орбітальних станцій та місячних досліджень автоматичними засобами.
Вигравши «місячні перегони» та здійснивши до 1972 року 6 успішних висадок, США закрили вкрай коштовну пілотовану програму «Аполлон», і припинили польоти до Місяця автоматичних апаратів упродовж більш ніж двох десятиліть. СРСР продовжував дослідження Місяця за допомогою АМС та луноходів до 1976 року, після чого також припинив їх.
Історія
Холодна війна
Після закінчення Другої світової війни СРСР і США вступили до ери холодної війни. До того часу США володіли великим флотом стратегічних бомбардувальників, розташованих на авіабазах у всьому світі. У відповідь радянське керівництво вирішило розвивати ракетну техніку. Ракетні і супутникові технології могли слугувати мирним і військовим цілям, і, крім того, були вагомим аргументом для пропаганди та ідеологічного суперництва, демонструючи науково-технічний потенціал і військову потужність країни.
1957 СРСР запустив першу в історії людства міжконтинентальну балістичну ракету Р-7, вивів на орбіту перший супутник — «Супутник-1» і першу тварину (собака Лайка, «Супутник-2». 1 лютого 1958 року Сполученим Штатам вдалось, після кількох невдалих спроб, запустити власний штучний супутник — «Експлорер-1». Швидкий розвиток ракетних технологій означав можливість завдати удару ядерною зброєю по території Сполучених Штатів. Така загроза спровокувала включення США в суперництво і початок космічних перегонів. Проявом цього було створення Національного аерокосмічного агентства (НАСА). Космічна програма Радянського Союзу відбувалася без створення єдиного відповідального за це органу. Досягнення обох сторін використовувались ними в ідеологічній боротьбі як спосіб показати переваги свого суспільно-політичного ладу.
1959 першим апаратом, що пролетів поряд із Місяцем, стала радянська автоматична міжпланетна станція «Луна-1», а першим апаратом, що досягнув Місяця — станція «Луна-2».
Дослідження пілотованого обльоту Місяця 1959 під керівництвом Тихонравова в ОКБ-1 почалися дослідження пілотованого обльоту Місяця. Планувалося використання ракет-носіїв, похідних від міжконтинентальної балістичної ракети Р-7 розробки цього ж бюро. Очікувана вантажність до 6 тонн змусила планувати збирання на низькій навколоземній орбіті навколомісячного апарата з кількох частин. Для цього слід було розробити методи зближення, стикування і дозаправки у космосі.
У бюро з'явилися різні варіанти форми спускного апарата: крилаті, кулясті, еліптичні, кулясто-конічні, конічні. На запит Корольова до кінця 1959 Центральний аерогідродинамічний інститут проаналізував аеродинамічні властивості цих форм на різних кутах атаки і швидкостях М0,3-25 (від дозвукових до надзвукових). Балістичний апарат мав найбільший діаметр 2,5 м, загальний внутрішній об'єм 3-3,5 м3 і герметичний об'єм 2-3 м3. Окремо оцінювалася аеродинаміка різних варіантів крісел-катапульт або капсул діаметром 0,9 м і довжиною 1,85 м.
До кінця 1960 з'ясувалося, що крилаті апарати будуть заважкими для носія Р-7 і перегрів при входженні в атмосферу неможливо усунути наявними технологіями.
Траєкторія входження в атмосферу при поверненні від Місяця з аеродинамічною якістю 0,2 дозволяла достатньо зменшити перевантаження, при цьому капсула пролітала від 3 тис. до 7 тис. км від точки входу в атмосферу і приземлялася на радянській території. За наявної точності наведення аеродинамічна якість зростала до 0,3 для забезпечення достатньої маневровості, щоб капсула приземлилася з відхиленням до 50 км від запланованої точки посадки.
1960 для зменшення маси спускного апарата пропонувалася схема з двох модулів, як в Аполлона.
1960—1961 дослідження під індексом Л-1 планували автоматичні зближення і стикування кількох блоків і використання маніпуляторів для їхнього збирання.
Перші пілотовані польоти На початку 1960-х років СРСР розвивав та закріплював успіх у космічних перегонах. 12 квітня 1961 року радянський космонавт Юрій Гагарін здійснив перший орбітальний політ на кораблі «Восток-1». 5 травня 1961 року американський астронавт Алан Шепард здійснив суборбітальний політ до висоти 187 км і перетнув нижній 100-кілометровий кордон космосу, а 20 лютого 1962 року Джон Гленн здійснив перший американський орбітальний політ. На відміну від місій «Востока», американці вручну керували положенням свого космічного корабля. Шепард і Гленн приземлилися всередині своїх космічних кораблів, таким чином здійснивши відповідно перші повні суборбітальний та орбітальний польоти людини в космос, за тодішніми визначеннями Міжнародної авіаційної федерації. Гагаріна було визнано першою людиною, яка полетіла в космос.
Ще до запуску першого американського орбітального корабля у СРСР було здійснено другий політ («Восток-2»). За рік (11 серпня 1962 року) почався перший груповий космічний політ («Восток-3» та «Восток-4»), а ще за рік (16 червня 1963 року на кораблі «Восток-6») у космос полетіла перша (і на наступні два десятки років єдина) жінка-космонавт — Валентина Терешкова.
12 жовтня 1964 року було запущено перший у світі багатомісний корабель «Восход-1» з екіпажем із трьох осіб, які були без скафандрів для економії простору.
18 березня 1965 року член екіпажу корабля «Восход-2» Олексій Леонов вперше у світі здійснив вихід у відкритий космос. 3 червня 1965 року почався другий пілотований політ за американською програмою «Джеміні», у якому здійснено вихід у космос на 20 хвилин.
Американська реакція Після успіхів СРСР в освоєнні космосу США зосередились на спробах повернути статус технологічно найрозвинутішої держави та звернули увагу на Місяць. Досягти американського космічного лідерства мала оголошена у 1961 році інтегральна (облітна і посадкова) місячна пілотована програма «Сатурн — Аполлон», націлена на досягнення Місяця людиною до кінця десятиріччя 1960-х років.
1961 керівник СРСР Микита Хрущов отримав від президента США Кеннеді пропозицію розробки спільної програми висадки на Місяць (а також запуску досконаліших метеорологічних супутників), але відмовився, бо підозрював спробу вивідати секрети радянських ракетних і космічних технологій. Для підтримки першості в освоєнні космосу радянський уряд спочатку видав конструкторському бюро Корольова дозвіл і ресурси на продовження модифікації кораблів типу «Восток» і «Восход» і лише попередню підготовку місячних пілотованих проєктів, зокрема обльоту Місяця зібраним на орбіті комплексом 7К-9К-11К раннього проєкту корабля «Союз».
1961—1962 у дослідженнях вирішили конструювати корабель з чотирьох частин. Згори донизу розташовувалися модулі: житловий, посадковий, приладно-рушійний, зближувальний (відстрілюваний після стикування). Для порятунку екіпажу на старті найкраще розташувати капсулу на вершині носія. Використання двох модулів за такою схемою потребувало встановити перехідній люк у теплозахисному щиті для переміщення екіпажу. Інженери бюро Корольова відкинули ідею порушити цілісність теплозахисного щита.
1962 було обрано форму спускного апарата: згори напівсфера, яка переходить у частково конічний (7 градусів) сегмент, а знизу теплозахисний щит у формі сегмента сфери.
Перші автоматичні польоти до Венери У грудні 1962 року першою станцією, що пролетіла поблизу Венери (у непрацездатному стані) стала радянська «Венера-1». Першим апаратом, що пролетів повз Венеру та вивчив її, став того ж року американський «Марінер-2».
Ескізний проєкт «Союзу»
У грудні 1962 Корольов затвердив ескізний проєкт «Союзу», за яким навколомісячний пілотований корабель «Союз-А» (7К) виводився на орбіту навколо Місяця розгінним блоком «Союз-Б» (9К), для заправки якого використовувався танкер С«оюз-В» (11К). Щоб отримати фінансування від Міністерства оборони, в проєкті пропонувалися дві додаткові модифікації: «Союз-П» (, перехоплювач) і «Союз-Р» (, розвідник). Для виведення Союзу-П на орбіти висотою до 6 тис. км використовувався танкер Союз-В.
1963 ОКБ-1 працювало над проєктами тримісного корабля «Восход» (3КВ) і двомісного «Восход-2» (3КД), величезною ракетою-носієм Н1 (11А52) і її меншими варіантами Н11 (11А53) і Н111 (11А54), і кількома безпілотними апаратами. Генеральний конструктор Сергій Корольов планував продовжити польоти серій кораблів «Восток» і «Восход», потім перейти до досконаліших навколоземних космічних кораблів «Сєвєр» і «Союз», а у перспективі створити важку орбітальну станцію (ВОС) та важкий міжпланетний корабель (ВМК) для пілотованих польотів до Венери і Марсу.
20 березня 1963 експертна комісія розглянула ескізний проєкт і затвердила розробку корабля 7К в ОКБ-1, передавши розробку апаратів 9К і 11К до інших конструкторських бюро, а військові варіанти до самарського відділу ОКБ-1. На військові варіанти виділили достатнє фінансування і недостатнє — на місячний корабель. Для польоту кораблів «Союз А-Б-В» слід було виконати п'ять успішних автоматичних стикувань. На той час це здавалося неможливим, тому було обрано проєкт Челомея, за яким одномісний корабель ЛК-1 для обльоту Місяця одним запуском виводила ракета-носій «Протон» (УР500К-Л1).
Затвердження місячної програми 3 серпня 1964 року, зі значним відставанням від США, Постановою уряду затвердили місячну пілотовану програму СРСР і розгорнулися масштабні роботи за двома паралельними пілотованими програмами: обльоту Місяця («Протон» — «Зонд/Л1)» до 1967 року і посадки на неї (Н-1-Л3) до 1968 року з початком льотно-конструкторських випробувань 1966 року.
Постанова містила повний перелік усіх учасників розробки систем для Л1 і Л3. Проте рішення про детальний розподіл робіт дебатувалися та розписувалися особистими рішеннями і протоколами ще три роки.
У 1960—1964 роках в ОКБ-1 під керівництвом Корольова запланували і розробили майбутню радянську місячну програму.
Вона складалася з п'яти етапів. Л1 — пілотований обліт Місяця. Л2 — автоматична місячна мобільна станція «Місяцехід». Л3 — висадка на поверхню Місяця. Л4 — довгострокове дослідження Місяця з орбіти штучного супутника Місяця пілотованим кораблем; Л5 — пілотована місячна мобільна станція.
Для початку ЛКВ залишили 1966 рік, а для експедиції на Місяць з'явився новий термін — 1967—1968 роки.
Щоб розібратися в проєктних протиріччях Корольова, Челомея та Янгеля, тодішній 1-й заступник Голови Ради Міністрів СРСР, голова Вищої Ради Народного Господарства СРСР Устинов доручив НДІ-88 об'єктивно порівняльно оцінити можливості освоєння Місяця варіантами носіїв Н-1 (11А52), УР-500 (8К82) і Р-56 (8К68). За розрахунками Мозжоріна і його співробітників для безумовного забезпечення пріоритету над США слід за допомогою трьох H-1 зібрати на орбіті Землі ракетний комплекс масою 200 тонн. Для цього знадобляться три ракети Н-1 або двадцять ракет УР-500. У цьому випадку забезпечувалась посадка на Місяць корабля масою 21 тонна і повернення до Землі корабля масою 5 тонн. Всі економічні розрахунки були на користь Н-1, яка стала головним перспективним носієм для реалізації місячної програми.
План реалізації Здійснення пілотованої програми планувалось розробниками у два етапи.