На втором этапе модернизации (этап 16) на третьей ступени будет установлен новый жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) РД-0124 с высокими удельными энергетическими характеристиками. В настоящее время его разработчик – воронежское КБ химавтомати- ки (КБХА) проводит его огневые испытания. Самарцы будут добиваться, чтобы РД-0124 проработал на стенде три заданных ресурса – 900 с, чтобы подтвердить его надежность. Специалисты «ЦСКБ- Прогресс» отмечают, что новый двигатель увеличит грузоподъемность этой версии «Союза-2» более чем на тонну. Такой прирост будет достигнут за счет более высокой удельной тяги РД-0124, работающего к тому же на экологически чистых компонентах топлива – керосине и кислороде. По словам первого заместителя генерального конструктора самарского ЦСКБ «Прогресс» Александра Чечина, первый испытательный запуск носителя «Союз- 2» этапа 16 намечен на 2006 г.
Второе направление модернизации РН этого семейства связано с планами по коммерческим запускам «Союзов» из Гвианского космического центра (ГКЦ), расположенного во Французской Гвиане (космодром Куру). Этот проект является совместным для Федерального космического агентства РФ, «ЦСКБ-Прогресс», компаний Starsem, EADS и Arianespace (Франция). Модификация ракеты для запуска с космодрома Куру получила название «Союз-СТ». При ее создании планируется использовать оба варианта «Сою- за-2». На первом этапе РН «Союз-СТ» будет представлять собой РН «Союз-2» этапа 1а с новым головным обтекателем СТ, адаптированную к условиям запуска из находящегося вблизи экватора ГКЦ. Первый запуск «Союза-СТ» из Гвианского космического центра запланирован на конец 2006 – начало 2007 гг.
1. Увеличение массы выводимого полезного груза на орбиту высотой 200 км, по сравнению с предыдущими РН типа «Союз»: на этапе 1а- на 250-300 кг, на этапе 16 – на 1100-1200 кг.
2. Увеличение зоны размещения полезного груза при использовании головного обтекателя диаметром 4,11 м, что позволяет более чем на 300 кг поднять массу выводимой на орбиту полезной нагрузки.
3. Повышение точности выведения космического аппарата (допуск на величину периода обращения составит не более ±2,5 с вместо нынешних ±22 с).
4. Выведение космических аппаратов в широком диапазоне наклонений орбиты при сохранении согласованных районов падения отработавших ступеней за счет возможности изменения наклонения плоскости орбиты путем пространственного маневра на активном участке полета.
5. Выведение полезных нагрузок на высокие круговые, эллиптические, солнечно-синхронные, геопереходные, геостационарную орбиты и отлетные траектории при использовании разгонного блока «Фрегат».
В рамках работ по созданию РН «Союз-2» как модернизации семейства ра- кет-носителей «Союз» уже проведены или проводятся следующие работы:
• повышение удельных характеристик ЖРД первой и второй ступеней путем улучшения смесеобразования в камерах сгорания за счет применения новых форсуночных головок;
• внедрение современной цифровой системы управления с комплексом высокоточных приборов, обеспечивающей полет РН по оптимальным траекториям, пространственный маневр и высокую точность выведения полезной нагрузки на орбиту;
• внедрение новой высокоинформативной цифровой системы телеизмерений;
• внедрение новой системы внешне- траекторных измерений, построенной на базе навигационной аппаратуры потребителей;
• создание новой третьей ступени на базе современного ЖРД с высокими удельными характеристиками.
При разработке РН «Союз-2» особое внимание уделялось обеспечению максимальной преемственности с прототипом. Конструкция сухих и топливных отсеков, внутрибаковых устройств, пневмогидроарматуры, монтаж двигателей боковых и центрального блоков ракеты-носителя в основном аналогичны применяемым на РН «Союз», однако некоторые корпусные элементы всех ступеней усилены без изменения принципиальной конструктивной схемы.
По-иному размещены приборы и кабельная сеть системы управления на центральном и боковых блоках. Третья ступень сохранила габариты прототипа, однако для оптимизации массы заправляемых компонентов топлива изменена конфигурация баков. Они подходят для работы и РД-0110, и РД-0124. По-новому размещены на блоке третьей ступени элементы систем телеизмерений и внешне- траекторных измерений.