На 21 август 1957 г., точно преди 60 години, от космодрома Байконур беше успешно изстреляна първата в света междуконтинентална балистична ракета (ICBM) R-7. Тази съветска ракета беше първата междуконтинентална балистична ракета, която беше успешно тествана и достави бойна глава на междуконтинентален полигон. R-7, наричан още "седем" (индекс GRAU-8K71), беше двустепенна ICBM с отделяща се бойна глава с тегло 3 тона и обхват на полета 8 хиляди километра.
По -късно, от 20 януари 1960 г. до края на 1968 г., модификацията на тази ракета с обозначението R -7A (индекс GRAU - 8K74) с увеличен обхват на полет от 9,5 хиляди километра е на въоръжение в Ракетните войски на стратегическите войски на СССР. В страните от НАТО тази ракета беше известна като SS-6 Sapwood. Тази съветска ракета се превърна не само в страхотно оръжие, но и в основен етап в руската космонавтика, ставайки основа за създаването на ракети -носители, предназначени за изстрелване на космически кораби и кораби в космоса, включително пилотирани. Приносът на тази ракета в космическите изследвания е огромен: много изкуствени земни спътници бяха изстреляни в космоса на ракети-носители R-7, започвайки от първите, а първият човек полетя в космоса.
Историята на създаването на ракетата R-7
Историята на създаването на ICBM R -7 започва много преди първото му изстрелване - в края на 40 -те и началото на 50 -те години. През този период, според резултатите от разработването на едностепенни балистични ракети R-1, R-2, R-3 и R-5, които бяха ръководени от изключителния съветски конструктор Сергей Павлович Королев, стана ясно, че през бъдещето, за да достигне територията на потенциален враг, значително по -мощен композитен многостепенна ракета, идеята за създаването на която преди това беше изразена от известния руски теоретик на космонавтиката Константин Циолковски.
Още през 1947 г. Михаил Тихонравов организира отделна група в Изследователския институт на артилерийските науки, която започва да извършва системни изследвания на възможността за разработване на композитни (многостепенни) балистични ракети. След като проучи резултатите, получени от тази група, Королев реши да извърши предварителен проект на мощна многостепенна ракета. Предварителните проучвания за развитието на МБР започнаха през 1950 г.: На 4 декември 1950 г. с Постановление на Министерския съвет на СССР беше извършена цялостна изследователска и изследователска работа на тема „Проучване на перспективите за създаването на различни видове RDD с обсег на полет 5-10 хиляди километра и тегло на бойна глава от 1 до 10 тона. … И на 20 май 1954 г. е издадено друго правителствено постановление, което официално поставя пред OKB-1 задачата да разработи балистична ракета, която да носи термоядрен заряд на междуконтинентален обхват.
Паралелно в ОКБ-456 се създават нови мощни двигатели за ракетата R-7, работата се ръководи от Валентин Глушко. Системата за управление на ракетата е проектирана от Николай Пилюгин и Борис Петров, стартовият комплекс е проектиран от Владимир Бармин. В работата бяха включени и редица други организации. В същото време страната постави въпроса за изграждането на нов полигон за междуконтинентални балистични ракети. През февруари 1955 г. е издадено друго постановление на правителството на СССР за започване на строителството на полигона, който е наречен 5-ти изследователски и изпитателен полигон на Министерството на отбраната (NIIP-5). Решено е полигонът да бъде построен в района на село Байконур и кръстовището Тюра-Там (Казахстан), по-късно той влиза в историята и е известен до днес точно като Байконур. Космодрумът е построен като изключително секретно съоръжение; стартовият комплекс за новите ракети R-7 е готов през април 1957 г.
Проектирането на ракетата R-7 е завършено през юли 1954 г., а вече на 20 ноември същата година конструкцията на ракетата е официално одобрена от Министерския съвет на СССР. До началото на 1957 г. първата съветска междуконтинентална балистична ракета е готова за изпитания. От средата на май 1957 г. беше проведена първата серия изпитания на новата ракета, която демонстрира наличието на сериозни недостатъци в нейния дизайн. На 15 май 1957 г. е извършен първият старт на ICBM R-7. Според визуални наблюдения полетът на ракетата протича нормално, но след това промените в пламъка на отработените газове от двигателите стават забележими в опашното отделение. По -късно, след обработка на телеметрията, е установено, че е възникнал пожар в един от страничните блокове. След 98 секунди контролиран полет поради загуба на тяга, този блок беше отделен, след което последва командата за изключване на ракетните двигатели. Причината за инцидента е теч в горивната тръба.
Следващото изстрелване, което беше насрочено за 11 юни 1957 г., не се случи поради неизправност на двигателите на централния блок. Няколко опита за стартиране на ракетните двигатели не доведоха до нищо, след което автоматиката издаде команда за аварийно изключване. Ръководството на изпитанието реши да източи горивото и да премахне ICBM R-7 от мястото за изстрелване. На 12 юли 1957 г. ракетата R-7 успява да излети, но при 33 секунди стабилност на полета се губи, ракетата започва да се отклонява от посочената траектория на полета. Този път причината за инцидента е късо съединение по тялото на веригите за управляващ сигнал на интегратора по канала на въртене и височина.
Само четвъртото изстрелване на новата ракета, което се състоя на 21 август 1957 г., беше признато за успешно, ракетата за първи път успя да достигне целевата зона. Ракетата беше изстреляна от Байконур, отработи активния участък от траекторията, след което главата на ракетата удари даден квадрат от полуостров Камчатка (ракета Кура). Но дори и при този четвърти старт не всичко беше гладко. Основният недостатък на изстрелването беше разрушаването на главата на ракетата в плътните слоеве на атмосферата по низходящата част от нейната траектория. Телеметричната комуникация с ракетата беше загубена 15-20 секунди преди очакваното време за достигане на земната повърхност. Анализът на падналите конструктивни елементи на ракетната бойна глава R-7 даде възможност да се установи, че разрушаването е започнало от върха на бойната глава, и в същото време да се изясни големината на пренасянето на нейното топлозащитно покритие. Получената информация даде възможност за финализиране на документацията за ракетната бойна глава, за изясняване на здравината и конструктивните изчисления, разположение, както и за производство на нова ракета възможно най -скоро за следващото изстрелване. В същото време на 27 август 1957 г. в съветската преса се появиха новини за успешното изпитание в Съветския съюз на многостепенна ракета с голям обсег.
Положителните резултати от полета на първата съветска ICBM R-7 в активния участък на траекторията направиха възможно използването на тази ракета за изстрелване на първите изкуствени земни спътници в историята на човечеството на 4 октомври и 3 ноември същата година. Първоначално създаден като бойна ракета, R-7 притежава необходимите енергийни възможности, което дава възможност да се използва за изстрелване на значителна маса полезен товар в космоса (в околоземна орбита), което беше ясно демонстрирано с изстрелването на първите съветски спътници.
Въз основа на резултатите от 6 тестови изстрелвания на ICBM R-7, нейната бойна глава беше значително модифицирана (всъщност заменена с нова), системата за разделяне на бойните глави беше ревизирана и бяха използвани също прорези на антената на телеметричната система. На 29 март 1958 г. се извършва първото изстрелване, което е успешно успешно (главата на ракетата достига целта без унищожение). В същото време, през 1958 и 1959 г., продължиха летните изпитания на ракетата, според резултатите от които бяха направени всички нови модификации на нейната конструкция. В резултат на това с резолюцията на Министерския съвет на СССР и Централния комитет на КПСС № 192-20 от 20 януари 1960 г. ракетата R-7 беше официално пусната в експлоатация.
Ракетен дизайн R-7
Междуконтиненталната балистична ракета R-7, създадена в ОКБ-1 под ръководството на главния конструктор Сергей Павлович Королев (главен конструктор Сергей Сергеевич Крюков), е построена по така наречената "партидна" схема. Първият етап на ракетата се състоеше от 4 странични блока, всеки от които имаше дължина 19 метра и максимален диаметър 3 метра. Страничните блокове бяха разположени симетрично около централния блок (втория етап на ракетата) и бяха свързани с него чрез долния и горния пояс на силови връзки. Дизайнът на ракетните блокове беше същият. Всеки от тях се състоеше от поддържащ конус, захранващ пръстен, резервоари за гориво, опашно отделение и задвижваща система. Всички агрегати бяха оборудвани с ракетни двигатели RD-107 с помпена система за доставка на горивни компоненти. Този двигател е построен на отворена верига и включва 6 горивни камери. В този случай две камери бяха използвани като кормилни камери. Ракетният двигател RD-107 разработи тяга от 82 тона към земната повърхност.
Вторият етап на ракетата (централен блок) включва отделение за инструменти, резервоар за гориво и окислител, захранващ пръстен, опашно отделение, основен двигател и 4 кормилни блока. На втория етап беше поставен ZhRE-108, който по дизайн беше подобен на RD-107, но се различаваше в голям брой кормилни камери. Този двигател развива 75 тона тяга на земята. Той беше включен едновременно с двигателите на първия етап (дори в момента на стартиране) и работеше съответно по-дълго от двигателя с течно гориво на първия етап. Изстрелването на всички налични двигатели на първия и втория етап веднага в старта беше извършено поради причината, че по това време създателите на ракетата не са имали увереност във възможността за надеждно запалване на двигателите от втори етап на голяма надморска височина. С подобен проблем тогава се сблъскаха американски дизайнери, които работеха върху своите ICBM Atlas.
LPRE RD-107 в Мемориалния музей на космонавтиката в Москва
Всички двигатели на първата съветска ICBM R-7 използваха двукомпонентно гориво: гориво-керосин Т-1, окислител-течен кислород. За задвижване на турбопомпените агрегати на ракетни двигатели се използва горещ газ, образуван в газовия генератор по време на каталитичното разлагане на водороден пероксид, а сгъстен азот се използва за налягане на резервоарите. За да се осигури дадения обхват на полета на ракетата, върху него е поставена автоматична система за регулиране режимите на работа на двигателите, както и система за синхронно изпразване на резервоари (SOB), което дава възможност да се намали гарантираното снабдяване с гориво. Дизайнът и разположението на ракетата R-7 осигуряват пускането на всичките й двигатели в момента на изстрелване с помощта на специални устройства с пирозапалване, те са поставени във всяка от 32-те горивни камери. Крилатите ракетни двигатели на тази ракета за времето си се отличаваха с много високи енергийни и масови характеристики, а също така благоприятно се отличаваха с високата си степен на надеждност.
Системата за управление на междуконтиненталната балистична ракета R-7 беше комбинирана. Автономната подсистема е отговорна за осигуряването на ъглова стабилизация и стабилизиране на центъра на масата, докато ракетата е на активния край на траекторията. А подсистемата за радиотехника беше отговорна за коригирането на страничното движение на центъра на масата в последния етап на активния участък от траекторията и издаване на команда за изключване на двигателите. Изпълнителните органи на системата за управление на ракетите бяха въздушни кормила и ротационни камери на кормилните двигатели.
Стойността на ракетата R-7 при завладяването на космоса
R-7, който мнозина наричаха просто „седемте“, стана родоначалник на цялото семейство ракети-носители от съветско и руско производство. Те са създадени на базата на МБР R-7 в хода на дълбок и многоетапен процес на модернизация. От 1958 г. до днес всички ракети от семейство R-7 се произвеждат от ЦСКБ-Прогрес (Самара).
Стартиране на превозни средства на базата на R-7
Успехът и в резултат на това високата надеждност на конструкцията на ракетата, съчетана с достатъчно голяма мощност за ICBM, направи възможно използването й като ракета -носител. Още по време на експлоатацията на R-7 в това качество бяха идентифицирани някои недостатъци, настъпи процес на постепенната му модернизация, за да се увеличи масата на полезния товар, изведен в орбита, надеждността, както и да се разшири обхватът на задачите, решени от ракета. Ракетите -носители на това семейство наистина отвориха космическата ера за цялото човечество, с тяхна помощ, наред с други неща, бяха осъществени:
- извеждане на първия изкуствен спътник на земна орбита;
- изстрелване на първия спътник с живо същество на борда в земната орбита (кучето-космонавт Лайка);
- изстрелване на първия космически кораб с човек на борда в земна орбита (полетът на Юрий Гагарин).
Надеждността на конструкцията на ракетата R-7, създадена от Королев, позволи да се разработят на нейната основа цяло семейство ракети-носители: Восток, Восход, Молния, Союз, Союз-2 и техните различни модификации. Освен това най -новите от тях се използват активно днес. Ракетите на семейството R-7 са станали най-масовите в историята, броят на техните изстрелвания вече е около 2000, те също са признати за едни от най-надеждните в света. Към днешна дата всички пилотирани изстрелвания на Съветския съюз и Русия са извършени с помощта на ракети -носители от това семейство. В момента Роскосмос и Космическите сили активно експлоатират ракетите "Союз-ФГ" и "Союз-2" от това семейство.
Дубликат на "Восток-1" на Гагарин. Изложен на територията на Музея на космонавтиката в Калуга
