На 21 август 1957 г. междуконтиненталната балистична ракета R-7 беше успешно изстреляна от космодрома Байконур, разположен в казахските степи. Ракетата успешно покрива посочения маршрут, а нейната бойна глава, симулираща ядрена бойна глава, точно поразява учебна цел в Камчатка. Ракетата R-7 стана първата в света междуконтинентална балистична ракета. Създателят на тази ракета е изключителен местен конструктор на ракети, Сергей Павлович Королев. По-късно на базата на ракетата R-7 е създадено цяло семейство ракети-носители от среден клас, които имат значителен принос за изследването на човешкото пространство. Именно на ракети, принадлежащи на това семейство, в космоса бяха изпратени много изкуствени спътници на Земята, започвайки от първия, както и всички съветски и руски космонавти, започвайки от Юрий Гагарин.
Указът за създаване на балистична ракета с междуконтинентален обсег е подписан от правителството на СССР и Централния комитет на КПСС на 20 май 1954 г. Работата по създаването на ракетата R-7, както и цялото необходимо оборудване, необходимо за изстрелването й, се ръководеше от легендарния Сергей Королев. Още в началото на 1957 г. ракетата е готова за изпитания. Дизайнът на ракетата R-7 е коренно различен от всички проектирани по-рано ракети по нейната мощност и схеми на разполагане, тегло и размери, броя и предназначението на системите и мощността на задвижващите системи. През февруари 1955 г. правителството на СССР издава указ за започване на работа по изграждането на полигон за междуконтинентални балистични ракети. Село Байконур, разположено в близост до кръстовището Тюра-Там (Казахстан), е избрано за строителна площадка. До април 1957 г. стартовият комплекс за новите междуконтинентални ракети R-7 е готов.
От средата на май 1957 г. на космодрома бяха проведени поредица изпитания на новата ракета. Първите 3 изстрелвания бяха неуспешни и разкриха сериозни недостатъци в дизайна му. С последващия анализ на телеметричните данни беше възможно да се установи, че в определен момент от полета, когато резервоарите за гориво се изпразват, колебанията в налягането започват да се появяват в поточните линии, което води до увеличаване на динамичните натоварвания и в крайна сметка до разрушаването на конструкцията на ракетата. Заслужава да се отбележи, че по онова време американците също се сблъскват с тези проблеми. В резултат на това едва четвъртото изстрелване на ракета е успешно, което е извършено на 21 август 1957 г. Почти седмица по-късно в съветските вестници е публикуван доклад на ТАСС за успешното изпитване на многостепенна ракета с голям дълъг обсег в СССР.
Получените положителни резултати от полета на междуконтиненталната балистична ракета R-7 в активния участък от нейната траектория направиха възможно използването й за изстрелване на първите 2 изкуствени земни спътника на 4 октомври и 3 ноември 1957 г. Създадена като модерно оръжие, тази ракета има добри енергийни възможности, което й позволява да изстреля полезен товар с достатъчно голяма маса в околоземна орбита, което е повече от използвано при изстрелване на спътници. Тази ракета е приета от съветската армия на 20 януари 1960 г. Ракетата е била на въоръжение в армията до 1968 г.
Проектът за междуконтинентална ракета R-7 беше една от най-големите инженерни програми, реализирани някога в СССР. Изпълнението на този проект се превърна в отправна точка за развитието на много отрасли на науката и технологиите, свързани с ракетата. В бъдеще именно този успешен проект стана основа за създаването на нови основни модификации на ракетно -космически комплекси, които включват Восход, Восток, Союз и Молния.
Успехът и надеждността на дизайна на R-7 доведоха до възможността за използването му като ракета-носител. Това бяха реакторите -носители на това семейство, които откриха нова космическа ера за човечеството, с помощта на ракети от това семейство бяха извършени следните неща:
- извеждане на първия изкуствен спътник на земна орбита
- извеждане на първия спътник с живо същество на борда в земна орбита
- извеждане на първия пилотиран космически кораб на земна орбита
- изтегляне на станцията Luna-9, която направи първото по рода си меко кацане на лунната повърхност.
Ракетен дизайн R-7
R-7 е двустепенна междуконтинентална балистична ракета, оборудвана с 3-тонна отделяща се бойна глава и обсег на действие 8000 км. Модификация на тази ракета под обозначението R-7A от увеличена на 11 000 км. полигонът е бил на въоръжение в ракетните войски на стратегическите войски на СССР от 1960 до 1968 г. В НАТО тази ракета получи кодовото обозначение SS-6 (Sapwood), в СССР от своя страна беше използван индексът GRAU-8 K74. Впоследствие на базата на ракетата R-7 са разработени огромен брой ракети-носители от среден клас.
Ракетата R-7 е разработена от екипа на ОКБ-1 под ръководството на нейния главен конструктор С. П. Королев и е произведена по схемата "партида". Първият етап на междуконтинентална ракета се състоеше от 4 странични блока, всеки от които имаше дължина 19 метра и максимален диаметър 3 метра. Тези блокове бяха симетрично разположени около централния блок (втория етап на ракетата) и бяха свързани към него с помощта на долния и горния пояс на силови връзки.
Дизайнът на всички блокове е от същия тип и включва опорен конус, захранващ пръстен, резервоари за гориво, опашно отделение и задвижваща система. На всеки от блоковете на първия етап на ракетата бяха монтирани ракетни двигатели с течно гориво (LPRE) RD-107, създадени в ОКБ-456, който се ръководеше от академик Глушко. Тези двигатели имаха изпомпване на гориво. Двигателят RD-107 е направен по отворена верига и има 6 горивни камери. Две от тези камери бяха използвани като кормилни камери. Този ракетен двигател развива тяга от 78 тона на повърхността на земята.
Централният блок на ракетата R-7 включваше отделение за инструменти, резервоари за гориво и окислител, опашно отделение, захранващ пръстен, 4 кормилни блока и поддържащ двигател. На втория етап на ракетата беше монтиран RD-108 LPRE, който беше подобен на версията "107", но имаше по-голям брой кормилни камери. Този двигател може да развие тяга от 71 тона на земната повърхност и да работи по-дълго от ракетния двигател с течно гориво на страничните блокове. Горивото за всички ракетни двигатели е двукомпонентно и се състои от гориво - керосин Т -1 и окислител - течен кислород. От своя страна течният азот се използва за налягане на резервоарите, а водородният пероксид се използва за осигуряване на нормалната работа на турбопомпените агрегати на ракетни двигатели.
Тази стартова площадка е проектирана през 1957 г. за изстрелване на ICBM R-7.
За да постигнат зададен обхват на полет от ракетата, конструкторите монтираха върху нея синхронна система за изпразване на резервоари (SOB), както и автоматична система за регулиране на режимите на работа на двигателя. Всичко това направи възможно намаляването на гарантирания запас от гориво. Дизайнът и оформлението на разработената ракета осигуряват пускането на всички налични двигатели при изстрелване от земята с помощта на специални устройства с пирозапалване, които са монтирани във всяка от 32-те горивни камери. Крилатите ракетни двигатели на междуконтиненталната ракета R-7 имаха високи масови и енергийни характеристики, а също така демонстрираха тяхната висока надеждност. За тези години тези двигатели бяха изключително постижение в своята област.
Ракетата R-7 получи комбинирана система за управление. В същото време автономната му подсистема осигурява стабилизация на центъра на масата и ъглова стабилизация в активната част на траекторията на полета. Радиотехническата подсистема на ракетата отговаря за коригиране на страничното движение на центъра на масата в края на активния участък от траекторията, както и за издаване на команда за изключване на двигателите, което води до увеличаване на стрелбата точност. Изпълнителните органи на системата за управление на ракетите бяха въздушни кормила и ротационни камери на кормилните двигатели.
За прилагане на алгоритмите за радиокорекция на ракетата са изградени 2 контролни точки (огледална и основна), които са премахнати с 276 км. от стартовата площадка и 552 км. на части. Измерването на параметрите на полета на ракетата и последващото предаване на команди за управление се извършва с помощта на импулсна многоканална комуникационна линия, която работи в три сантиметров диапазон на дължината на вълната с кодирани сигнали. Специално създадено изчислително устройство, което беше разположено в главната точка, направи възможно управлението на ракетата според обхвата на полета, а също така даде команда да се изключи двигателят на 2 -ри етап, когато се достигнат зададените координати и скорост.
Семейство ракети на базата на МБР R-7
Надеждността и успехът на дизайна на междуконтиненталната ракета R-7 доведоха до факта, че тя започна да се използва за изстрелване на космически кораби за различни цели, а от 1961 г. се използва широко в пилотираната астронавтика. Днес е трудно да се надцени приносът на G7 за националната космонавтика, но още по -трудно е да си представим дарбата на нейния главен дизайнер С. П. Королев, който положи солидна основа за съветската космонавтика. От 1957 г. са направени повече от 1700 изстрелвания на ракети въз основа на дизайна на R-7, като повече от 97% от изстрелите са признати за успешни. От 1958 г. до днес всички ракети, принадлежащи към семейството R-7, са произведени в Самара в завода „Прогрес“.
Технически характеристики на първата ракета R-7:
Максималният обхват на полета е 8 000 км.
Стартова маса - 283 тона
Тегло на горивото - 250 тона
Тегло на полезен товар - 5400 кг.
Дължина на ракетата - 31,4 метра
Диаметър на ракетата - 1,2 метра
Тип глава - моноблок.
