Soyuz (razzo) Soyuz-FG (11A511U-FG)

Il Soyuz-FG (indice 11A511U-FG) nacque come ponte. Alla fine degli anni Novanta il Centro spaziale missilistico Progress di Samara (RKTs Progress) lavorava al Soyuz-2, un lanciatore modernizzato a controllo digitale, ma lo sviluppo dei suoi motori potenziati, l'RD-107A per i quattro booster e l'RD-108A per lo stadio centrale, era andato più veloce del resto del veicolo. Invece di aspettare, furono montati subito su un razzo derivato dal Soyuz-U, mentre il Soyuz-U stesso continuava a volare con le scorte di motori esistenti. Il risultato fu introdotto nel maggio 2001. Secondo Wikipedia, le lettere FG stanno per *forsunochnaya golovka*, «testa di iniezione» in russo, che è esattamente ciò che era cambiato.

L'RD-107A e l'RD-108A sostituirono l'RD-107 e l'RD-108, passando da 260 iniettori centrifughi a due componenti a oltre 1.000 iniettori a un componente. La miscelazione più fine dava una combustione più completa dei propellenti, riduceva le vibrazioni ad alta frequenza nelle camere di combustione e aumentava l'impulso specifico di 5 secondi, un miglioramento di circa il cinque per cento che valeva da 250 a 300 kg di carico utile in più. Gunter's Space Page identifica i motori con gli indici 14D22 (RD-107A) e 14D21 (RD-108A).

L'architettura rimase quella dell'R-7. Il primo stadio era formato dai quattro booster laterali, Blocchi B, V, G e D, ciascuno lungo 19,6 m e con un diametro di 2,68 m, del peso di 43.400 kg a pieno carico, di cui 40.350 kg di propellente; ogni RD-107A forniva 838,5 kN a livello del mare e 1.021,3 kN nel vuoto per 118 secondi. Il secondo stadio era il nucleo centrale, Blocco A, lungo 27,1 m e di 99.500 kg a pieno carico (92.600 kg di propellente), con un RD-108A che produceva 792,41 kN a livello del mare e bruciava per 286 secondi. In cima c'era il terzo stadio, Blocco I, con un RD-0110 da 297,93 kN e una massa a pieno carico di 25.300 kg. Tutti bruciavano ossigeno liquido e cherosene RG-1. Il razzo era alto 51 m e, nella forma a tre stadi, poteva collocare 6.900 kg in un'orbita bassa di 200 km con inclinazione di 51,8°.

Il volo inaugurale, il 20 maggio 2001, portò il cargo Progress M1-6 alla Stazione Spaziale Internazionale; il secondo, a novembre, lanciò il Progress M1-7 insieme al piccolo satellite Kolibri 2000. Il primo volo con equipaggio, il Soyuz TMA-1, seguì il 30 ottobre 2002, e da allora l'FG divenne il principale lanciatore delle navicelle russe con equipaggio: Soyuz TMA, la serie TMA-M a partire dal Soyuz TMA-01M il 7 ottobre 2010 e la serie MS a partire dal Soyuz MS-01 il 7 luglio 2016. Le missioni con equipaggio decollavano dal Sito 1/5 di Baikonur, Gagarin's Start, mentre i satelliti utilizzavano anche il Sito 31/6. Il Soyuz TMA-12, nell'aprile 2008, portò nello spazio il primo sudcoreano. L'FG lanciò anche cargo Progress, che potevano volare indifferentemente sul Soyuz-U, sul Soyuz-FG o sul Soyuz-2.

Per le missioni senza equipaggio l'FG poteva portare il Fregat come quarto stadio, costruito da Lavochkin a Khimki, con un motore S5.92 da 19,85 kN che poteva riaccendersi fino a 20 volte. Questa combinazione non era una variante a sé, ma una configurazione dell'FG, commercializzata dalla società europeo-russa Starsem. Debuttò il 2 giugno 2003 con la sonda Mars Express e il lander Beagle 2, e totalizzò dieci lanci: il satellite per telecomunicazioni AMOS-2, Galaxy 14, la sonda Venus Express il 9 novembre 2005, i satelliti di navigazione GIOVE-A e GIOVE-B, due gruppi di quattro satelliti Globalstar nel 2007, RADARSAT-2 e, il 22 luglio 2012, un raggruppamento guidato da Kanopus-V.

L'FG volò 70 volte e fallì una sola volta. L'11 ottobre 2018 il Soyuz MS-10, con a bordo Aleksei Ovchinin e l'astronauta NASA Nick Hague, decollò verso la Stazione. Alla separazione del primo stadio, intorno a T+117,80 secondi e a circa 50 km di quota, il booster D non si allontanò come previsto: il suo muso colpì il serbatoio di combustibile dello stadio centrale e il razzo perse stabilità. Il sistema di salvataggio allontanò la navicella e la capsula scese su una traiettoria balistica dopo aver raggiunto i 93 km; atterrò nei pressi di Dzhezkazgan, in Kazakistan, dopo un volo di 19 minuti e 41 secondi e circa 6,7 g, e l'equipaggio rimase illeso. L'indagine accertò che un'asta di un sensore era stata piegata di 6°45' durante l'assemblaggio del razzo a Baikonur, impedendo l'apertura della copertura dell'ugello di spinta inversa del booster. RussianSpaceWeb segnala un precedente su un Soyuz-U il 26 marzo 1986.

L'FG tornò in volo con il Progress MS-10 il 16 novembre 2018 e, il 3 dicembre, con il Soyuz MS-11 con equipaggio. I suoi limiti erano quelli del suo controllo analogico: il razzo doveva essere «puntato» prima del decollo da una complessa rampa rotante e non poteva gestire carenature lunghe e larghe. Il Soyuz-2 digitale subentrò gradualmente, e l'FG uscì di scena il 25 settembre 2019 con il Soyuz MS-15.