Soyuz-2 (Союз-2)
67年の歴史を継ぐR-7系統の最新型中型ロケット
1 エグゼクティブサマリー
Soyuz-2(ソユーズ2) は、ロシアのProgress Rocket Space Centreが製造する中型打上げロケットで、1957年のスプートニク1号打上げから続くR-7ロケット系統の最新型である。67年間の運用実績を持つR-7ファミリーの技術的後継機として、デジタル飛行制御システムと改良型エンジンを搭載し、ISS向けProgress貨物船・Soyuz有人宇宙船打上げ、GLONASS衛星、軍事衛星、そして商業衛星(OneWeb等)の打上げを担う、ロシア宇宙計画の主力ロケットである。
1.1 主要特徴
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 製造 | Progress Rocket Space Centre (RKK Progress) |
| 国 | ロシア |
| 分類 | 中型(Medium-lift) |
| バリエーション | Soyuz-2.1a / 2.1b / 2.1v(3種) |
| 初飛行 | 2004年11月8日(Soyuz-2.1a) |
| 総打上げ回数 | 156回(2004-2025年) |
| 成功率 | 96.8%(151/156) |
| ペイロード(LEO) | 7,400 kg(2.1a)、8,200 kg(2.1b)、2,800 kg(2.1v) |
| 打上げコスト | $24M(ロシア政府)、$35-80M(商業) |
| R-7系統総打上げ | >1,840回(1957年以降、世界記録) |
| 運用期間 | 67年(1957-2024+、R-7系統全体) |
1.2 戦略的重要性
graph TD
A[Soyuz-2戦略的重要性] --> B[ISS運用]
A --> C[R-7派生の歴史的遺産]
A --> D[ロシア宇宙主権]
B --> B1[Progress貨物船: 年3-4回]
B --> B2[Soyuz MS有人宇宙船]
B --> B3[2011-2020年唯一の有人手段]
C --> C1[1957年スプートニク1号]
C --> C2[1961年ガガーリン初飛行]
C --> C3[世界最多打上げ記録: >1,840回]
D --> D1[ヴォストーチヌイ射場2016年開設]
D --> D2[カザフスタン依存からの脱却]
D --> D3[クールー停止2022年→自給自足]
2 技術仕様
2.1 3バリエーション比較
Soyuz-2は3つのバリエーションを持ち、それぞれ異なるミッション要求に対応している。
| 項目 | Soyuz-2.1a | Soyuz-2.1b | Soyuz-2.1v |
|---|---|---|---|
| 初飛行 | 2004-11-08 | 2006-12-27 | 2013-12-28 |
| 全高 | 46.1 m | 46.3 m | 44 m |
| 打上げ時質量 | 312,000 kg | 312,000 kg | 158,000 kg |
| ブースター | 4本(RD-107A) | 4本(RD-107A) | 無し(世界初R-7ブースターレス) |
| 第1段エンジン | RD-108A | RD-108A | NK-33 |
| 第3段エンジン | RD-0110 | RD-0124 | RD-0124(第2段として) |
| 比推力(第3段) | 326 s | 359 s (+33s) | 359 s |
| LEO(バイコヌール) | 7,400 kg | 8,200 kg | 2,800 kg |
| GTO | 3,250 kg | 3,250 kg | — |
| 主な用途 | ISS(Progress/Soyuz MS)、軍事衛星 | GLONASS、商業衛星 | 小型衛星、偵察衛星 |
Soyuz-2.1a(基本型)
- デジタル飛行制御システム:アナログ式Soyuz-Uから完全移行、軌道調整精度向上
- RD-0110第3段:1960年代から使用される信頼性実績エンジン
- ISS打上げ主力:2020年以降、Soyuz MS有人宇宙船打上げはすべて2.1a
- ペイロード向上:Soyuz-Uより+300 kg
Soyuz-2.1b(性能向上型)
- RD-0124第3段:酸素リッチ段階燃焼サイクル、比推力326→359秒
- 推力減少・燃焼時間延長:298 kN→294 kN、燃焼時間+20秒 → 総合性能向上
- ペイロード+800 kg:LEO 8,200 kg(2.1aより+800 kg)
- GLONASS専用:ロシアGPS相当の航法衛星打上げ
Soyuz-2.1v(軽量型)
- R-7史上初のブースターレス機体:4本ストラップオンブースター無し
- NK-33エンジン:Kuznetsov設計局、推力1,766 kN、比推力331 s
- RD-0110Rバーニアエンジン:4基ジンバル式ノズルで姿勢制御
- Volga上段:Fregat上段の軽量・低コスト代替(2.1v専用)
- 用途:小型衛星(LEO 2.8 t)、軍事偵察衛星
3 推進システム
3.1 ステージ構成
graph LR
subgraph Soyuz-2.1a/b
A[4×RD-107Aブースター] --> B[RD-108A第1段]
B --> C[RD-0110/0124第3段]
C --> D[Fregat上段オプション]
end
subgraph Soyuz-2.1v
E[NK-33第1段] --> F[RD-0124第2段]
F --> G[Volga上段オプション]
end
3.2 ブースター(第0段)- Soyuz-2.1a/b専用
- エンジン:4基 × RD-107A(NPO Energomash製)
- 推力:838.5 kN/基(真空)、総推力3,354 kN
- 比推力:320 s(真空)
- 燃料:RP-1(ケロシン)/ LOX(液体酸素)
- 燃焼時間:118秒
- 特徴:R-7系統の象徴的な「4本ブースター」構成
3.3 第1段(コアステージ)
Soyuz-2.1a/b:RD-108A
- 製造:NPO Energomash
- 推力:990.2 kN(真空)
- 比推力:320 s(真空)
- 燃料:RP-1 / LOX
- 燃焼時間:286秒
Soyuz-2.1v:NK-33
- 製造:Kuznetsov Design Bureau
- 推力:1,766 kN(真空)- RD-108Aの1.78倍
- 比推力:331 s(真空)- RD-108Aより+11秒
- 燃料:RP-1 / LOX
- 燃焼時間:約240秒
- バーニアエンジン:RD-0110R(4基ジンバル式ノズルで姿勢制御)
- 歴史:1960年代N-1月ロケット用に開発、30年間保管後Soyuz-2.1vで復活
3.4 第3段(Soyuz-2.1a/b)/ 第2段(Soyuz-2.1v)
Soyuz-2.1a:RD-0110
- 製造:Voronezh Mechanical Plant
- 推力:298 kN(真空)
- 比推力:326 s(真空)、3.20 km/s
- 燃料:RP-1 / LOX
- 燃焼時間:250秒
- 歴史:1960年代から使用される実績エンジン、Vostok・Voskhod時代から継承
Soyuz-2.1b / 2.1v:RD-0124
- 製造:Voronezh Mechanical Plant
- 推力:294 kN(真空)- RD-0110より-4 kN
- 比推力:359 s(真空)、3.52 km/s - RD-0110より+33秒
- 燃料:RP-1 / LOX
- 燃焼サイクル:酸素リッチ段階燃焼サイクル
- 燃焼時間:270秒(RD-0110より+20秒)
- 性能向上:推力僅かに減少も、比推力向上+燃焼時間延長により総ペイロード+800 kg
3.5 オプション上段
Fregat上段(2.1a/b/v共通)
- エンジン:S5.98M
- 推力:19.85 kN
- 比推力:333 s
- 燃料:UDMH / N2O4(ヒドラジン系)
- 再着火回数:最大20回
- 用途:GTO、GEO、惑星間ミッション
- 実績:GLONASS、OneWeb、火星探査機等
Volga上段(2.1v専用)
- ベース:RD-0124派生
- 特徴:Fregatより軽量・低コスト
- 用途:2.1vの小型衛星ミッション専用
4 R-7派生の歴史:67年の進化
4.1 R-7 ICBMからスプートニクへ(1953-1957年)
timeline
title R-7系統の歴史(1953-2024)
1953 : R-7設計開始(ICBM要求:射程8,500 km、核弾頭3,000 kg)
1957-08-21 : R-7 ICBM初打上げ成功
1957-10-04 : スプートニク1号打上げ(世界初の人工衛星)
1957-11-03 : スプートニク2号(ライカ犬搭乗)
1961-04-12 : ボストーク1号(ガガーリン初飛行)
1963-1976 : ボスホート(Voskhod)運用
1966-1976 : ソユーズ初代(11A511)
1973-2017 : Soyuz-U運用(44年間、世界記録的長寿)
2004 : Soyuz-2.1a初飛行(デジタル制御移行)
2006 : Soyuz-2.1b初飛行(RD-0124導入)
2013 : Soyuz-2.1v初飛行(ブースターレス)
2020 : Soyuz-2初有人飛行(Soyuz MS-16)
2024 : R-7系統67年目(総打上げ>1,840回)
R-7開発(1953年)
- 要求仕様:
- 打上げ質量:170-200 tons
- 射程:8,500 km(モスクワ→ニューヨーク)
- ペイロード:3,000 kg核弾頭
- 設計者:Sergei Korolev
- 目的:世界初のICBM(大陸間弾道ミサイル)
スプートニク時代(1957年)
- 1957年10月4日:スプートニク1号(R-7 8K71PS改良型)
- 世界初の人工衛星
- 質量:83.6 kg
- 軌道:215 km × 939 km
- 宇宙時代の幕開け
- 1957年11月3日:スプートニク2号(ライカ犬搭乗、世界初の生物宇宙飛行)
4.2 ボストーク・ボスホート時代(1960-1976年)
Vostok(ボストーク、8K72K、1960-1991年)
- 1961年4月12日:ユーリ・ガガーリン初飛行(Vostok 1)
- 人類初の有人宇宙飛行
- 軌道:181 km × 327 km
- 飛行時間:108分
- 有人ミッション:Vostok 1-6(1961-1963年、6回)
- テレシコワ:1963年6月、世界初の女性宇宙飛行士(Vostok 6)
Voskhod(ボスホート、11A57、1963-1976年)
- 1964年10月:Voskhod 1(世界初の3人乗り宇宙船)
- 1965年3月:Voskhod 2(レオノフ初の宇宙遊泳)
4.3 Soyuz系統(1966-2024年)
Soyuz初代(11A511、1966-1976年)
- 1967年4月23日:Soyuz 1(コマロフ搭乗、パラシュート展開失敗で死亡事故)
- 1975年7月:アポロ・ソユーズテスト計画(米ソ共同ドッキング)
Soyuz-U(11A511U、1973-2017年)
- 運用期間:44年間(1973年5月18日 - 2017年2月22日)
- 総打上げ:786回
- 成功率:97.3%
- 主なミッション:
- Progress貨物船(Mir、ISS)
- Soyuz有人宇宙船(Mir、ISS)
- 軍事衛星、科学衛星
- 特徴:アナログ飛行制御、RD-0110エンジン
Soyuz-FG(11A511U-FG、2001-2019年)
- 運用期間:18年間
- 総打上げ:70回(すべて成功、成功率100%)
- 用途:ISS向けSoyuz TMA/MS有人宇宙船専用
- 引退:2019年9月25日(最終飛行:Soyuz MS-15)
- 後継:Soyuz-2.1a(2020年以降の有人飛行)
4.4 Soyuz-2開発(1990年代-現在)
「Rus」プログラム(1990年代初頭)
- 背景:ソ連崩壊(1991年)後の混乱
- 目的:
- サブコントラクター網をロシア国内に統合
- 完全国産化達成
- 老朽化したSoyuz-U(1973年)とMolniya-M(1965年)の後継
- 主導:Progress Rocket Space Centre + ロシア政府
マイルストーン
| 日付 | イベント |
|---|---|
| 2004-11-08 | Soyuz-2.1a初飛行(準軌道、プレセツク) |
| 2006-12-27 | Soyuz-2.1b初飛行(RD-0124導入、第3段性能+15%) |
| 2010 | Molniya-M後継完了 |
| 2011-10-21 | クールー初打上げ(Galileo IOV、Arianespace運用) |
| 2013-12-28 | Soyuz-2.1v初飛行(R-7史上初ブースターレス) |
| 2016-04-28 | ヴォストーチヌイ初打上げ |
| 2017 | Soyuz-U後継完了(44年運用終了) |
| 2019 | Soyuz-FG後継完了 |
| 2020-04-09 | 初有人飛行(Soyuz MS-16、ISS Expedition 62/63) |
| 2022-03 | クールー運用停止(ロシア・ウクライナ紛争) |
5 射場:4大陸にまたがる運用
Soyuz-2は4つの射場から打上げられる、世界的に分散配置されたロケットである。
graph TD
A[Soyuz-2射場] --> B[バイコヌール]
A --> C[プレセツク]
A --> D[ヴォストーチヌイ]
A --> E[クールー停止]
B --> B1[カザフスタン、45.965°N]
B --> B2[Site 31/6]
B --> B3[ISS有人/貨物主力]
C --> C1[ロシア北部、62.9°N]
C --> C2[Site 43]
C --> C3[軍事衛星・GLONASS]
D --> D1[ロシア極東、51.884°N]
D --> D2[Site 1S、2016年開設]
D --> D3[ロシア主権領土]
E --> E1[仏領ギアナ、5.236°N]
E --> E2[2011-2022年運用]
E --> E3[OneWeb喪失、-12飛行/年]
5.1 バイコヌール宇宙基地(Baikonur Cosmodrome)
- 所在地:カザフスタン
- 座標:45.965°N
- 射点:Site 31/6
- 所有権:ロシアが2050年まで租借
- 主なミッション:
- ISS有人打上げ:Soyuz MS(2020年以降、Soyuz-2.1a専用)
- ISS貨物打上げ:Progress MS(年3-4回)
- 商業衛星
- 歴史的意義:
- 1957年10月4日:スプートニク1号打上げ地
- 1961年4月12日:ガガーリンVostok 1打上げ地
- 世界最大の宇宙センター
- 2020年以降の役割:Soyuz-FG→Soyuz-2.1a移行により、ISS有人打上げの主力射点
5.2 プレセツク宇宙基地(Plesetsk Cosmodrome)
- 所在地:アルハンゲリスク州、ロシア北部
- 座標:62.9°N(高緯度)
- 射点:Site 43
- 打上げ実績:2011-2022年で54回
- 主なミッション:
- 軍事衛星(偵察、SIGINT:Lotos-S、Persona)
- GLONASS(ロシアGPS相当)
- ロシア政府衛星
- 歴史:1966年まで軍事専用、現在も機密性高い
- 特徴:極軌道・SSO打上げに有利(高緯度)
5.3 ヴォストーチヌイ宇宙基地(Vostochny Cosmodrome)
- 所在地:アムール州、ロシア極東
- 座標:51.884°N
- 射点:Site 1S
- 初打上げ:2016年4月28日
- 打上げ実績:2016-2022年で11回
- インフラ:
- 移動式作業棟(クールー型に類似)
- R-7系統で8番目の射点(4射場)
- 戦略的重要性:
- ロシア主権領土からの打上げ(カザフスタン依存脱却)
- バイコヌール租借終了(2050年)後の後継候補
- 極東地域の経済開発拠点
- 将来計画:Angara、Soyuz-5、有人打上げ能力拡張
5.4 クールー宇宙センター(Kourou、停止中)
- 所在地:仏領ギアナ(南米)
- 座標:5.236°N(赤道近傍)
- 射点:ELS(Ensemble de Lancement Soyuz)
- 運用者:Arianespace / Starsem
- 運用期間:2011年10月21日 - 2022年3月
- 打上げ型式:Soyuz ST-A、ST-B(欧州向けカスタム版)
- 打上げ実績:約27回(2011-2022年)
- 主なミッション:
- Galileo(欧州GPS)
- OneWeb(大量衛星コンステレーション、年12回)
- O3b(通信衛星)
- 赤道の利点:地球自転利用によりGTOペイロード増加
- 運用停止:2022年3月(ロシア・ウクライナ紛争によりRoscosmos協力打ち切り)
- 影響:
- Roscosmos:商業打上げの1/3喪失(OneWeb年12回含む)
- Arianespace:Soyuz喪失、中型衛星打上げ能力不足
- OneWeb:SpaceX Falcon 9へ切替
6 主要ミッション
6.1 ISS運用(最重要ミッション)
Progress貨物船打上げ
- 宇宙船:Progress MS series
- 打上げ頻度:年3-4回
- ペイロード:約2,400 kg(食料、水、燃料、実験機器)
- 打上げロケット:Soyuz-2.1a(バイコヌールSite 31/6)
- 状態:継続中
- 歴史:
- Progress(無人貨物船)はMir宇宙ステーション時代(1986-2001年)から使用
- ISS運用開始(2000年)以降、継続的にロシアセグメント補給
- Soyuz-U(1973-2017年)→ Soyuz-FG(2001-2019年)→ Soyuz-2.1a(2019年以降)
Soyuz MS有人宇宙船打上げ
- 宇宙船:Soyuz MS series
- 搭乗人数:3名(宇宙飛行士/宇宙飛行士)
- 初Soyuz-2有人飛行:2020年4月9日(Soyuz MS-16、Expedition 62/63)
- 状態:継続中
- 座席価格:約$90M/席(NASA契約)
- 歴史的役割:
- 2011-2020年:スペースシャトル退役後、ISSへの唯一の有人手段
- 2020年以降:SpaceX Crew Dragonと共存(Dragon座席$55M/席)
- 打上げロケット変遷:
- Soyuz-FG(2001-2019年、70回すべて成功)
- Soyuz-2.1a(2020年以降、ISS有人打上げ専用)
- ドッキング:ISSロシアセグメント(Rassvet、Poisk、Zvezda)
6.2 GLONASS(グローバル航法衛星システム)
- システム:GLONASS(Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema)
- 目的:ロシア版GPS
- 打上げロケット:Soyuz-2.1b / Fregat
- 衛星質量:約1,415 kg/基
- 軌道:MEO(中高度軌道、19,100 km)
- コンステレーション:24基(完全運用)
- 射場:プレセツク(Site 43)
- 重要性:ロシアの戦略的インフラ(GPS独立、軍事・民生共用)
6.3 OneWeb衛星コンステレーション(2022年まで)
- 運用者:OneWeb(英国)
- 目的:低軌道ブロードバンド通信
- 打上げ衛星数:約150+基
- 打上げ頻度:年12回(2021-2022年ピーク時)
- 打上げロケット:Soyuz-2.1b / Fregat(クールー、バイコヌール)
- 打上げ構成:1回あたり34-36基同時打上げ
- 運用停止:2022年3月(ロシア・ウクライナ紛争)
- 影響:
- Roscosmos:商業打上げの1/3喪失
- OneWeb:SpaceX Falcon 9、ISRO GSLV-Mk IIIへ切替
- 経済的損失:年12回 × $60-80M = 約$720M-960M/年の収入喪失
6.4 軍事衛星(機密)
- 衛星種類:
- 光学偵察:Persona(6 m分解能)
- SIGINT(信号諜報):Lotos-S
- 早期警戒:EKS(Tundra)
- 打上げロケット:Soyuz-2.1a / 2.1b(プレセツク)
- 状態:継続中(詳細機密)
7 経済性とコスト
7.1 打上げコスト
| 顧客種別 | 価格 | コスト/kg(LEO) | 備考 |
|---|---|---|---|
| ロシア政府 | $24M | $3,243(7,400 kg) | Soyuz-2.1a、利益無し |
| 商業(Roscosmos運用) | $35-48M | $4,730-6,486 | — |
| 商業(Arianespace運用) | $60-80M | $8,108-10,811 | クールー、欧州オペレーション |
| 一般市場相場 | — | $20,000-30,000 | 市場平均以下 |
7.2 競合比較
| ロケット | 打上げ価格 | LEOペイロード | コスト/kg | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| Soyuz-2.1a | $24M(政府)、$35-48M | 7,400 kg | $3,243-6,486 | — |
| Falcon 9 | $55-65M | 22,800 kg | $2,412-2,851 | 再使用1段、SpaceX |
| Ariane 62 | €75M(~$82M) | 10,350 kg(GTO 5,000 kg) | $7,923 | 欧州、GTO専用 |
| Dragon座席 | $55M/席 | — | — | SpaceX有人宇宙船 |
| Soyuz座席 | $90M/席 | — | — | Roscosmos有人宇宙船 |
コスト優位性と課題
優位性: - ロシア政府向け$24M:世界最安値クラス - 商業価格$35-48M:Falcon 9より安価(ペイロードは1/3) - 信頼性97%:長年の実績
課題: - Falcon 9のコスト/kg優位:$2,412 vs $3,243(Soyuz-2.1a政府価格) - 再使用技術の欠如:使い捨てロケット(Falcon 9は1段再使用) - クールー喪失:赤道打上げ利点消失(2022年3月) - OneWeb契約終了:年$720M-960M収入喪失 - 地政学的制裁:西側商業市場アクセス制限
7.3 市場状況(2022年以降)
2022年3月以前: - Arianespace運用(クールー):年12回以上(OneWeb主体) - 商業市場シェア:中型衛星で競争力あり
2022年3月以降: - クールー運用停止:ESA/Arianespace協力打ち切り - OneWeb喪失:年12回(商業打上げの1/3) - 制裁影響:西側顧客減少 - 現状:ロシア政府・軍事衛星中心、商業打上げ激減
8 戦略的重要性
8.1 ロシア宇宙アクセス
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 優先度 | CRITICAL(最重要) |
| 役割 | ロシア民生/軍事宇宙計画の主力 |
| ISS依存度 | 2011-2020年唯一の有人手段、現在も貨物主力 |
| 主権能力 | ヴォストーチヌイ(2016年)によりロシア領土打上げ可能 |
ISS運用における不可欠性
graph TD
A[ISS運用] --> B[有人輸送]
A --> C[貨物輸送]
A --> D[緊急脱出手段]
B --> B1[2011-2020: Soyuz唯一]
B --> B2[2020以降: Soyuz + Dragon]
C --> C1[Progress: 年3-4回]
C --> C2[燃料・水・食料・実験機器]
D --> D1[Soyuz MS常時ドッキング]
D --> D2[6ヶ月ごと交代]
カザフスタン依存からの脱却
- バイコヌール:カザフスタン租借(2050年まで、年$115M)
- ヴォストーチヌイ:ロシア極東、主権領土、2016年運用開始
- 戦略:バイコヌール租借終了後、ヴォストーチヌイへ完全移行
- 課題:ヴォストーチヌイの有人打上げインフラ未整備(将来計画)
8.2 R-7派生の歴史的遺産
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 歴史的意義 | 世界初の軌道ロケット(1957年スプートニク1号)の直系子孫 |
| 信頼性実績 | 67年運用、>1,840回打上げ(世界記録) |
| 文化的象徴 | スプートニク、ガガーリン、ISS連続性 |
技術的継承
R-7 ICBM(1957年)
↓
Vostok(ガガーリン、1961年)
↓
Voskhod(宇宙遊泳、1965年)
↓
Soyuz(アポロ・ソユーズ、1975年)
↓
Soyuz-U(Mir、44年運用、1973-2017年)
↓
Soyuz-FG(ISS有人、100%成功率、2001-2019年)
↓
Soyuz-2(デジタル化、2004年-現在)
「4本ブースター」のアイデンティティ
- R-7系統の象徴的外観:4本ストラップオンブースター
- 例外:Soyuz-2.1v(2013年、R-7史上初ブースターレス)
- 飛行シーケンス:118秒ブースター燃焼→分離→「コロリョフの十字架」形成(分離時の特徴的パターン)
8.3 近代化目標
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| デジタル航法電子機器 | 1960年代アナログシステムから完全移行 |
| 性能向上 | RD-0124(+33s Isp、+800 kg LEO) |
| コスト削減 | 国産化統合、サプライチェーン最適化 |
| 将来型式 | Soyuz-5、Soyuz-6開発中 |
後継機開発
- Soyuz-5(Irtysh):
- LEO 17 tons(Soyuz-2の2倍以上)
- Zenit後継、メタン燃料検討
- 初飛行目標:2025年(遅延中)
- Soyuz-6:
- メタン燃料(CH4/LOX)
- 再使用1段検討
- 開発初期段階
9 運用実績
9.1 打上げ統計(2004-2025年)
| 項目 | 数値 |
|---|---|
| 総打上げ回数 | 156回 |
| 成功 | 151回 |
| 失敗 | 5回 |
| 成功率 | 96.8% |
| 初飛行 | 2004年11月8日(Soyuz-2.1a) |
| 初有人飛行 | 2020年4月9日(Soyuz MS-16) |
9.2 主な失敗(5回)
| 日付 | 型式 | ミッション | 原因 |
|---|---|---|---|
| 2011-08-24 | Soyuz-U | Progress M-12M | 第3段RD-0110燃料供給異常(Soyuz-Uだが同系統) |
| 2014-07-02 | Soyuz-2.1b | Meteor-M №2、他5基 | Fregat上段制御異常 |
| 2015-05-16 | Soyuz-2.1a | Progress M-27M | 第3段分離異常、スピン発生 |
| 2016-12-01 | Soyuz-2.1b | Progress MS-04 | 第3段RD-0124異常 |
| 2017-11-28 | Soyuz-2.1b | Meteor-M №2-1、他18基 | Fregat上段プログラミングエラー |
注:上記はSoyuz-2およびSoyuz-U関連の代表的失敗例。
9.3 年間打上げ推移
| 期間 | 平均打上げ回数/年 | 主な特徴 |
|---|---|---|
| 2004-2010年 | 3-5回/年 | 開発初期、Soyuz-U/FGと並行 |
| 2011-2019年 | 10-15回/年 | ISS、GLONASS、商業拡大 |
| 2020-2021年 | 15-18回/年 | OneWebピーク、ISS有人移行 |
| 2022年以降 | 8-12回/年 | クールー停止、制裁影響 |
10 技術的革新
10.1 デジタル飛行制御システム
- 背景:Soyuz-U(1973年)はアナログ制御
- 導入時期:Soyuz-2.1a(2004年)
- 機能:
- 軌道中途修正
- より大型のペイロードフェアリング対応
- 精度向上
- リアルタイムテレメトリー
- 製造:Progress Rocket Space Centre
10.2 RD-0124エンジン(2.1b/2.1v)
| 項目 | RD-0110(旧) | RD-0124(新) | 改善 |
|---|---|---|---|
| 比推力 | 326 s | 359 s | +33 s(+10.1%) |
| 推力 | 298 kN | 294 kN | -4 kN(-1.3%) |
| 燃焼時間 | 250 s | 270 s | +20 s(+8%) |
| 燃焼サイクル | ガスジェネレーター | 酸素リッチ段階燃焼 | 効率向上 |
| LEOペイロード影響 | — | +800 kg | +10.8% |
技術的意義: - 酸素リッチ段階燃焼:高圧燃焼により効率向上 - 推力減少も燃焼時間延長により総ΔV増加 - 同一燃料タンクで性能向上(軽量化不要)
10.3 NK-33復活(2.1v)
- 開発年代:1960年代(N-1月ロケット用)
- 保管期間:約30年
- 復活:Soyuz-2.1v(2013年)
- 性能:
- 推力:1,766 kN(RD-108Aの1.78倍)
- 比推力:331 s
- 燃焼サイクル:酸素リッチ段階燃焼
- 歴史的意義:「月競争」の遺産を現代ロケットに活用
11 将来展望
11.1 短期(2025-2030年)
継続ミッション: - ISS Progress貨物船(年3-4回) - ISS Soyuz MS有人宇宙船(年2-3回) - GLONASS補充(年1-2回) - ロシア軍事衛星(年5-10回)
市場課題: - 西側商業市場アクセス制限継続 - SpaceX競争激化 - Ariane 6、Vega C(欧州)との棲み分け
射場運用: - バイコヌール:ISS主力継続 - プレセツク:軍事・GLONASS主力 - ヴォストーチヌイ:民生打上げ増加
11.2 中長期(2030年以降)
後継機開発: - Soyuz-5:LEO 17 t、Zenit後継、初飛行目標2025年(遅延中) - Soyuz-6:メタン燃料、再使用1段検討 - Amur(Amur-LNG):メタンロケット、完全再使用目標
射場移行: - バイコヌール租借終了(2050年)に向けヴォストーチヌイ拡張 - 有人打上げインフラ整備
ISS後継: - ロシア軌道ステーション(ROSS)計画(2030年代) - Soyuz-2またはSoyuz-5による打上げ
技術革新: - 再使用技術導入(SpaceX対抗) - メタン燃料移行(環境・性能) - デジタル化さらなる進化
12 まとめ
Soyuz-2は、1957年スプートニク1号から続く67年のR-7系統の最新型として、デジタル飛行制御と改良型エンジン(RD-0124)により、ISS運用、GLONASS、軍事衛星打上げを担うロシア宇宙計画の主力ロケットである。156回打上げ、成功率96.8%の実績を持ち、世界最多打上げ記録(R-7系統>1,840回)を誇る。
3バリエーション(2.1a: ISS有人・貨物、2.1b: GLONASS・商業、2.1v: 小型衛星)により多様なミッションに対応し、4つの射場(バイコヌール、プレセツク、ヴォストーチヌイ、クールー※停止)から運用される。
2022年3月のクールー運用停止とOneWeb契約終了により商業打上げの1/3を喪失したが、ISS運用における不可欠性(Progress貨物船年3-4回、Soyuz MS有人宇宙船)とロシア政府・軍事衛星需要により、今後もロシア宇宙アクセスの要として継続運用される。
R-7派生の歴史的遺産(スプートニク、ガガーリン)を継承しつつ、Soyuz-5/6後継機開発、ヴォストーチヌイ拡張、再使用技術導入により、2030年代以降もロシア宇宙計画の中核を担うことが期待される。
13 データソース
本調査は以下のWebSearch結果に基づく:
- WEBSEARCH_soyuz2_specifications.md - Soyuz-2バリエーション(2.1a/b/v)仕様、エンジン性能比較
- WEBSEARCH_soyuz2_launch_history.md - 打上げ統計(156回、成功率97%)、ISS・OneWebミッション
- WEBSEARCH_soyuz2_r7_heritage.md - R-7派生歴史(1953-2024年、67年進化)、Vostok・Soyuz-U系譜
- WEBSEARCH_soyuz2_cost_economics.md - 打上げコスト($24M政府、$35-80M商業)、Falcon 9比較
- WEBSEARCH_soyuz2_launch_sites.md - 4射場(バイコヌール、プレセツク、ヴォストーチヌイ、クールー)運用詳細
ATONEMENT遵守: ✅ 5/5 WebSearches保存(100%)
完全パス: - /home/user/tech-research-portfolio/projects/rockets_facilities/data/rockets/russia/soyuz-2.yaml - /home/user/tech-research-portfolio/projects/rockets_facilities/docs/rockets/russia/Soyuz-2.qmd - /home/user/tech-research-portfolio/projects/rockets_facilities/work_sessions/session_20251101_rockets/websearch_results/WEBSEARCH_soyuz2_*.md
最終更新: 2025-11-02 調査フェーズ: Phase 1B - Russia/Europe Rockets 調査順序: 4/7(Soyuz-2)