La 21 august 1957, exact acum 60 de ani, prima rachetă balistică intercontinentală (ICBM) R-7 a fost lansată cu succes din cosmodromul Baikonur. Această rachetă sovietică a fost prima rachetă balistică intercontinentală care a fost testată cu succes și a livrat un focos într-o gamă intercontinentală. R-7, care a fost numit și „șapte” (indicele GRAU - 8K71), era un ICBM în două trepte, cu un focos detașabil, cântărind 3 tone și o rază de zbor de 8 mii de kilometri.
Mai târziu, de la 20 ianuarie 1960 până la sfârșitul anului 1968, o modificare a acestei rachete sub denumirea R-7A (indicele GRAU - 8K74) cu o rază de zbor crescută de 9,5 mii de kilometri a fost în serviciu cu Forțele Strategice de Rachete ale URSS. În țările NATO, această rachetă era cunoscută sub numele de alburn SS-6. Această rachetă sovietică a devenit nu numai o armă formidabilă, ci și o etapă majoră în cosmonautica rusă, devenind baza pentru crearea vehiculelor de lansare destinate lansării navei spațiale și a navelor în spațiu, inclusiv a celor cu echipaj. Contribuția acestei rachete la explorarea spațială este enormă: mulți sateliți artificiali din pământ au fost lansați în spațiu pe vehiculele de lansare R-7, începând cu primele, iar primul om a zburat în spațiu.
Istoria creației rachetei R-7
Istoria creării R-7 ICBM a început cu mult înainte de prima sa lansare - la sfârșitul anilor 1940 și începutul anilor 1950. În această perioadă, conform rezultatelor dezvoltării rachetelor balistice cu o singură etapă R-1, R-2, R-3 și R-5, care au fost conduse de remarcabilul designer sovietic Serghei Pavlovici Korolev, a devenit clar că în viitorul, pentru a ajunge pe teritoriul unui potențial inamic, un compozit semnificativ mai puternic, o rachetă cu mai multe etape, ideea de creare a fost exprimată anterior de celebrul teoretic cosmonautic rus Konstantin Tsiolkovsky.
În 1947, Mihail Tikhonravov a organizat un grup separat la Institutul de Cercetări în Științe de Artilerie, care a început să efectueze studii sistematice cu privire la posibilitatea dezvoltării de rachete balistice compozite (cu mai multe etape). După ce a studiat rezultatele obținute de acest grup, Korolev a decis să realizeze un proiect preliminar al unei rachete puternice cu mai multe etape. Cercetările preliminare privind dezvoltarea ICBM-urilor au început în 1950: la 4 decembrie 1950, prin Decretul Consiliului de Miniștri al URSS, a fost efectuată o lucrare cuprinzătoare de cercetare și dezvoltare pe tema „Studiul perspectivelor pentru crearea diverselor tipuri de RDD-uri cu o rază de zbor de 5-10 mii de kilometri și o greutate a focosului de la 1 la 10 tone. … Și pe 20 mai 1954, a fost emis un alt decret guvernamental, care a stabilit oficial în fața OKB-1 sarcina de a dezvolta o rachetă balistică care să poată transporta o sarcină termonucleară la un interval intercontinental.
Noi motoare puternice pentru racheta R-7 au fost create în paralel la OKB-456, lucrarea a fost supravegheată de Valentin Glushko. Sistemul de control al rachetei a fost proiectat de Nikolai Pilyugin și Boris Petrov, complexul de lansare a fost proiectat de Vladimir Barmin. O serie de alte organizații au fost, de asemenea, implicate în lucrare. În același timp, țara a ridicat problema construirii unui nou loc de testare a rachetelor balistice intercontinentale. În februarie 1955, a fost emis un alt decret al Guvernului URSS la începutul construcției sitului de testare, care a fost numit al 5-lea site de cercetare și testare al Ministerului Apărării (NIIP-5). S-a decis construirea poligonului în zona satului Baikonur și a joncțiunii Tyura-Tam (Kazahstan), ulterior a intrat în istorie și este cunoscută până în prezent tocmai ca Baikonur. Cosmodromul a fost construit ca o facilitate extrem de secretă; complexul de lansare pentru noile rachete R-7 a fost gata în aprilie 1957.
Proiectarea rachetei R-7 a fost finalizată în iulie 1954 și deja pe 20 noiembrie același an, construcția rachetei a fost aprobată oficial de Consiliul de Miniștri al URSS. La începutul anului 1957, prima rachetă balistică intercontinentală sovietică era pregătită pentru testare. Începând cu mijlocul lunii mai 1957, a fost efectuată prima serie de teste ale noii rachete, care a demonstrat prezența unor defecte grave în proiectarea sa. La 15 mai 1957 a avut loc prima lansare a R-7 ICBM. Conform observațiilor vizuale, zborul rachetei a procedat normal, dar apoi modificările flăcării gazelor de eșapament de la motoare au devenit vizibile în compartimentul cozii. Ulterior, după procesarea telemetriei, s-a constatat că a izbucnit un incendiu într-unul din blocurile laterale. După 98 de secunde de zbor controlat din cauza pierderii impulsului, această unitate a fost separată, după care a urmat comanda de oprire a motoarelor rachete. Cauza accidentului a fost o scurgere în conducta de combustibil.
Următoarea lansare, care era programată pentru 11 iunie 1957, nu a avut loc din cauza unei defecțiuni a motoarelor unității centrale. Mai multe încercări de a porni motoarele rachete nu au dus la nimic, după care automatele au emis o comandă de oprire de urgență. Conducerea testelor a decis să golească combustibilul și să scoată R-7 ICBM de pe locul lansării. La 12 iulie 1957, racheta R-7 a reușit să decoleze, dar la 33 de secunde de stabilitate a zborului s-a pierdut, racheta a început să se abată de la traiectoria de zbor specificată. De această dată, cauza accidentului a fost un scurtcircuit pe corpul circuitelor de semnal de control ale integratorului de-a lungul canalului de rotație și pitch.
Doar cea de-a patra lansare a noii rachete, care a avut loc pe 21 august 1957, a fost recunoscută ca fiind de succes, racheta pentru prima dată a reușit să ajungă în zona țintă. Racheta a fost lansată de la Baikonur, a elaborat secțiunea activă a traiectoriei, după care capul rachetei a lovit un anumit pătrat din Peninsula Kamchatka (gama de rachete Kura). Dar chiar și în această a patra lansare, nu totul a fost lin. Principalul dezavantaj al lansării a fost distrugerea capului rachetei în straturile dense ale atmosferei pe partea descendentă a traiectoriei sale. Comunicarea prin telemetrie cu racheta s-a pierdut cu 15-20 de secunde înainte de timpul estimat pentru a ajunge la suprafața pământului. Analiza elementelor structurale căzute ale focosului rachetei R-7 a permis stabilirea faptului că distrugerea a început de la vârful focosului și, în același timp, a clarificat magnitudinea reportării acoperirii sale de protecție termică. Informațiile primite au făcut posibilă finalizarea documentației pentru focosul rachetelor, clarificarea rezistenței și calculelor de proiectare, dispunerea și, de asemenea, fabricarea unei rachete noi cât mai curând posibil pentru următoarea lansare. În același timp, la 27 august 1957, au apărut în presa sovietică știri despre testul reușit în Uniunea Sovietică a unei rachete cu mai multe etape ultra-lungi.
Rezultatele pozitive ale zborului primului ICBM R-7 sovietic în secțiunea activă a traiectoriei au făcut posibilă utilizarea acestei rachete pentru lansarea primilor sateliți de pământ artificial din istoria omenirii pe 4 octombrie și 3 noiembrie același an. Creat inițial ca rachetă de luptă, R-7 deținea capacitățile energetice necesare, ceea ce făcea posibilă utilizarea acesteia pentru a lansa o masă semnificativă de sarcină utilă în spațiu (în orbita apropiată a pământului), lucru demonstrat în mod clar de lansarea primii sateliți sovietici.
Pe baza rezultatelor a 6 lansări de test ale R-7 ICBM, focosul său a fost modificat semnificativ (de fapt, înlocuit cu unul nou), sistemul de separare a focoaselor a fost revizuit și au fost utilizate și antene cu fante ale sistemului de telemetrie. La 29 martie 1958 a avut loc prima lansare, care a avut succes pe deplin (capul rachetei a atins ținta fără distrugere). În același timp, în perioada 1958 și 1959, testele de zbor ale rachetei au continuat, în funcție de rezultatele cărora au fost aduse toate modificările noi la proiectarea sa. Drept urmare, prin rezoluția Consiliului de Miniștri al URSS și a Comitetului Central al PCUS nr. 192-20 din 20 ianuarie 1960, racheta R-7 a fost pusă oficial în funcțiune.
Proiectare rachetă R-7
Racheta balistică intercontinentală R-7, creată la OKB-1 sub conducerea proiectantului-șef Serghei Pavlovici Korolev (proiectant-șef Serghei Sergheevici Kryukov), a fost construită după așa-numita schemă „batch”. Prima etapă a rachetei a constat din 4 blocuri laterale, fiecare având o lungime de 19 metri și un diametru maxim de 3 metri. Blocurile laterale erau amplasate simetric în jurul blocului central (a doua etapă a rachetei) și conectate la acesta prin centurile inferioare și superioare ale conexiunilor de alimentare. Designul blocurilor de rachete a fost același. Fiecare dintre ele a constat dintr-un con de susținere, un inel de putere, rezervoare de combustibil, un compartiment pentru coadă și un sistem de propulsie. Toate unitățile au fost echipate cu motoare cu rachetă RD-107 cu un sistem de pompare pentru alimentarea componentelor combustibilului. Acest motor a fost construit pe un circuit deschis și a inclus 6 camere de ardere. În acest caz, două camere au fost utilizate ca camere de direcție. Motorul de rachetă RD-107 a dezvoltat o împingere de 82 de tone la suprafața pământului.
A doua etapă a rachetei (bloc central) a inclus un compartiment pentru instrumente, un rezervor de combustibil și oxidant, un inel de putere, un compartiment pentru coadă, un motor principal și 4 unități de direcție. Pe a doua etapă, a fost plasat ZhRE-108, care avea un design similar cu RD-107, dar diferea într-un număr mare de camere de direcție. Acest motor a dezvoltat 75 de tone de împingere la sol. Acesta a fost pornit simultan cu motoarele din prima etapă (chiar și în momentul lansării) și a funcționat în consecință mai mult decât motorul cu propulsie lichidă din prima etapă. Lansarea tuturor motoarelor disponibile pentru prima și a doua etapă chiar la start a fost efectuată din motivul că la acel moment creatorii rachetei nu aveau încredere în posibilitatea aprinderii fiabile a motoarelor din a doua etapă la mare altitudine. O problemă similară s-a confruntat atunci cu designerii americani care lucrau la ICBM-urile lor Atlas.
LPRE RD-107 în Muzeul Memorial al Cosmonauticii din Moscova
Toate motoarele primului ICBM R-7 sovietic foloseau combustibil bicomponent: combustibil - kerosen T-1, oxidant - oxigen lichid. Pentru a acționa ansamblurile turbopompe ale motoarelor rachete, s-a folosit gaz fierbinte format în generatorul de gaz în timpul descompunerii catalitice a peroxidului de hidrogen, iar azotul comprimat a fost utilizat pentru presurizarea rezervoarelor. Pentru a asigura intervalul dat al zborului cu rachete, un sistem automat de reglare a modurilor de funcționare a motoarelor a fost așezat pe acesta, precum și un sistem de golire sincronă a rezervoarelor (SOB), care a făcut posibilă reducerea alimentării cu combustibil garantată. Proiectarea și dispunerea rachetei R-7 a asigurat lansarea tuturor motoarelor sale în momentul lansării, folosind dispozitive speciale de aprindere prin piro, acestea fiind plasate în fiecare dintre cele 32 de camere de ardere. Motoarele rachete de croazieră ale acestei rachete pentru timpul lor s-au remarcat prin caracteristici de energie și masă foarte ridicate și, de asemenea, s-au remarcat favorabil prin gradul lor ridicat de fiabilitate.
Sistemul de control al rachetei balistice intercontinentale R-7 a fost combinat. Subsistemul autonom era responsabil pentru asigurarea stabilizării unghiulare și stabilizării centrului de masă în timp ce racheta se afla pe piciorul activ al traiectoriei. Și subsistemul de inginerie radio a fost responsabil pentru corectarea mișcării laterale a centrului de masă în etapa finală a secțiunii active a traiectoriei și emiterea unei comenzi pentru oprirea motoarelor. Corpurile executive ale sistemului de control al rachetelor erau cârme de aer și camere rotative ale motoarelor de direcție.
Valoarea rachetei R-7 în cucerirea spațiului
R-7, pe care mulți l-au numit pur și simplu „șapte”, a devenit progenitorul unei întregi familii de rachete purtătoare sovietice și rusești. Ele au fost create pe baza ICBM-urilor R-7 în cursul unui proces de modernizare profund și în mai multe etape. Din 1958 până în prezent, toate rachetele familiei R-7 sunt produse de TsSKB-Progress (Samara).
Lansați vehicule bazate pe R-7
Succesul și, în consecință, fiabilitatea ridicată a proiectării rachetei, combinată cu o putere suficient de mare pentru ICBM-uri, au făcut posibilă utilizarea acesteia ca vehicul de lansare. Deja în timpul funcționării R-7 în această calitate, au fost identificate unele neajunsuri, a avut loc un proces de modernizare treptată a acestuia pentru a crește masa sarcinii utile puse pe orbită, fiabilitatea, precum și pentru a extinde gama de sarcini rezolvate de rachetă. Vehiculele de lansare ale acestei familii au deschis într-adevăr epoca spațială întregii omeniri, cu ajutorul lor, printre altele, au fost efectuate:
- lansarea primului satelit artificial pe orbita terestră;
- lansarea primului satelit cu o creatură vie la bord pe orbita terestră (câinele-cosmonaut Laika);
- lansarea primei nave spațiale cu un om la bord pe orbita pământului (zborul lui Yuri Gagarin).
Fiabilitatea designului rachetei R-7 creată de Korolev a făcut posibilă dezvoltarea pe baza sa a unei întregi familii de vehicule de lansare: Vostok, Voskhod, Molniya, Soyuz, Soyuz-2 și diferitele modificări ale acestora. Mai mult, cele mai noi dintre ele sunt utilizate în mod activ astăzi. Rachetele familiei R-7 au devenit cele mai masive din istorie, numărul lansărilor lor este deja de aproximativ 2000, fiind recunoscute și ca una dintre cele mai fiabile din lume. Până în prezent, toate lansările cu echipaj al Uniunii Sovietice și ale Rusiei au fost efectuate folosind rachete de transport ale acestei familii. În prezent, Roskosmos și Forțele Spațiale operează activ rachetele Soyuz-FG și Soyuz-2 ale acestei familii.
Copie duplicat a „Vostok-1” a lui Gagarin. Expus pe teritoriul Muzeului Cosmonauticii din Kaluga
