Połączone statki Sojuz-4 i Sojuz-5.

28 listopada 1966 r. o godzinie 11:00:00 UTC z wyrzutni nr 6 kompleksu startowego 31 na kosmodromie Bajkonur został wystrzelony pierwszy egzemplarz rakiety nośnej o indeksie 11A511. Wyniosła ona po 9 minutach na orbitę o pułapie 171-223 km i inklinacji 51,82° satelitę, który otrzymał nazwę Kosmos 133. W późniejszym czasie okazało się, że pod nic niemówiącą nazwą seryjną Kosmos krył się pierwszy egzemplarz nowego radzieckiego załogowego statku kosmicznego o indeksie 11F615, który zasłynął w następnych latach jako Sojuz. Twórcy statku zapewne nie przypuszczali, że pół wieku później jego zmodernizowane wersje będą regularnie wozić na orbitę kosmonautów nie tylko rosyjskich, ale też, co wówczas było nie do pomyślenia, amerykańskich.

Historia projektu sięga 1960 r., kiedy lot pierwszego kosmonauty Jurija Gagarina w statku Wostok był jeszcze przyszłością. W Biurze Doświadczalno-Konstrukcyjnym (OKB-1) Siergieja Korolowa rozpatrywano wówczas różnorakie koncepcje przeprowadzenia załogowego lotu okołoksiężycowego. Ponieważ radziecką rakietą, mogącą wówczas wynieść na orbitę najcięższy ładunek użyteczny był Wostok (niespełna 5 t), zadanie było niewykonywalne podczas jednego startu. Prowadzący prace szef oddziału projektowego nr 9 Michaił Tichonrawow zaproponował wówczas „kosmiczny pociąg” – statek kosmiczny, składający się z trzech elementów: dwuosobowego statku załogowego (oznaczenie firmowe 7K), bloku napędowego (9K) oraz tankowca (11K). Wszystkie one mogły zostać wyniesione za pomocą trzech Wostoków na niską orbitę okołoziemską i tam zmontowane w całość. Taki zestaw umożliwiłby oblecenie Księżyca i powrót na Ziemię już w 1964 r., a zatem co najmniej pięć lat przed zapowiedzianym przez Amerykanów lądowaniem na Srebrnym Globie. 24 grudnia 1962 r. Korolow zatwierdził propozycję kompleksu 7K-9K-11K (poszczególne elementy nazywano odpowiednio Sojuz-A, B i W), a 7 marca 1963 r. samego statku załogowego. Rada Ministrów ZSRR zatwierdziła jego decyzję odnośnie kompleksu księżycowego 16 kwietnia 1962 r.
W połowie 1963 r. OKB-1 rozpoczęło tworzenie dokumentacji konstruktorskiej. Zwieńczeniem tego etapu była decyzja Rada Ministrów ZSRR z 3 grudnia 1963 r. W tym samym czasie Korolow postawił przed swoimi konstruktorami zadanie stworzenia na bazie statku Sojuz-A projektu trzymiejscowego statku do wypełniania zadań na orbicie okołoziemskiej i zadanie to zostało wypełnione w ciągu kilku miesięcy. Była to prorocza decyzja, gdyż wiosną 1964 r. biuro zostało przeciążone inną pracą – trzeba było nie tylko gwałtownie przerabiać jednomiejscowego Wostoka na trzymiejscowego Woschoda, lecz także prowadzić cały szereg prac związanych z eksploatacją rakiet nośnych, satelitów zwiadowczych Zenit, czy sond kosmicznych.
Tymczasem w sierpniu 1964 r. doszło do zmiany w programie załogowego oblotu Księżyca – zadanie to powierzono kierowanemu przez Władimira Czełomieja OKB-52. Teraz lot nowego statku Ł-1, w sporej części opartego na Sojuzie-A, miał być wykonany za pomocą jednej rakiety typu Proton, a koncepcję księżycowego pociągu porzucono. Jednak czym innym było oblecenie Księżyca, a czym innym lądowanie na nim. W końcu 1964 r. Korolow rozpoczął prace nad statkami służącymi do tego celu – orbitalnego ŁOK (Łunnyj Orbitalnyj Korabl), również w części opartego na Sojuzie-A oraz lądownika ŁK (Łunnyj Korabl). Rozwiązanie to implikowało wykonanie połączenia wracającego z powierzchni Księżyca ŁK z oczekującym na orbicie okołoksiężycowej ŁOK.
Ponieważ operacja spotkania i połączenia nie była dotąd nigdy przez Rosjan wykonywana, Korolow uznał, że na podstawie Sojuza-A można, a nawet należy, stworzyć jego wersję dla przećwiczenia operacji zbliżania i połączenia, a także przejścia kosmonautów z jednego statku do drugiego poprzez próżnię, gdyż wersja mechanizmu cumowniczego na razie nie przewidywała wewnętrznego luku. Jako że statek ten miał wykonywać wspomniane operacje na orbicie okołoziemskiej, uzyskał on oznaczenie 7K-OK (Orbitalnyj Korabl). Narodził się Sojuz.

Konstrukcja

W sierpniu 1965 r. w OKB-1 uszczegółowiono założenia taktyczno-techniczne nowego statku. Miał on mieścić od jednego do trzech kosmonautów, a czas pracy na orbicie miał wynieść do 10 dni. Konstruktorem prowadzącym projektu początkowo mianowano Jewgienija Frołowa, a krótko potem A. F. Topola. Jednocześnie za układ i konstrukcję Sojuza odpowiadali Konstantin Buszujew, Tichonrawow i kosmonauta Konstantin Fieoktistow, a za kompleks systemów pokładowych Boris Czertok. Statek składał się z trzech przedziałów: lądownika (spuskajemyj apparat, SA), mieszkalnego (bytowyj otsek, BO) oraz agregatów i urządzeń (priborno-agregatnyj otsek, PAO). Przedziały były połączone ze sobą mechanicznie i były rozdzielane na etapie powrotu z orbity. Masa startowa statku zawierała się pomiędzy 6,4 a 6,5 t. Długość całkowita korpusu statku wynosiła 6,98 m, a jego maksymalna średnica 2,72 m. Objętość hermetyzowanych części BO i SA wynosiła 10,45 m3, w tym swobodna 6,5 m3.
Lądownik miał masę 2,8 t, maksymalną średnicę 2,2 m, długość 2,16 m i swobodną objętość 2,5 m3. Przeznaczony była dla 1-3 kosmonautów, którzy przebywali w nim na etapie startu, podczas manewrowania na orbicie oraz podczas powrotu i lądowania. SA miał kształt stożka segmentowanego (reflektor), wykonany był ze spawanego aluminium, z punktu widzenia aerodynamiki zaś był korpusem samonośnym o maksymalnym współczynniku aerodynamicznym 0,25. Pokryty był dwuwarstwową izolację termiczną – dolna składała się z lekkiego materiału izolacyjnego, górna zaś z azbotekstolitu – laminatu fenolowego na tkaninie azbestowej. W dolnej części SA zainstalowana była odrzucana w ostatniej fazie lądowania tarcza termoochronna, wykonana ze skompresowanego azbotekstolitu. Na górnej części zainstalowany był wręg ze stopu tytanowego, w którym zainstalowano okrągły, otwierany do środka luk o średnicy 60 cm. W korpusie zainstalowano trzy iluminatory, na jeden z nich nałożony był peryskop dla kontroli położenia statku względem powierzchni Ziemi.