Dana 21. avgusta 1957. godine, prije tačno 60 godina, sa kosmodroma Bajkonur uspješno je lansirana prva na svijetu interkontinentalna balistička raketa (ICBM) R-7. Ova sovjetska raketa bila je prva interkontinentalna balistička raketa koja je uspješno testirana i isporučila bojnu glavu na interkontinentalni domet. R-7, koji se nazivao i "sedam" (GRAU indeks-8K71), bio je dvostepena ICBM sa odvojivom bojevom glavom težine 3 tone i dometom leta od 8 hiljada kilometara.
Kasnije, od 20. januara 1960. do kraja 1968. godine, modifikacija ove rakete pod oznakom R -7A (indeks GRAU - 8K74) s povećanim dometom leta od 9,5 hiljada kilometara bila je u službi Strateških raketnih snaga SSSR -a. U zemljama NATO-a ova raketa je bila poznata kao SS-6 Sapwood. Ova sovjetska raketa postala je ne samo strašno oružje, već i velika prekretnica u ruskoj kosmonautici, postavši osnova za stvaranje lansirnih vozila namijenjenih za lansiranje svemirskih letjelica i brodova u svemir, uključujući i one sa posadom. Doprinos ove rakete istraživanju svemira je ogroman: mnogi svemirski sateliti sa Zemlje lansirani su u svemir na lansirnim nosačima R-7, počevši od prvih, a prvi čovek je odleteo u svemir.
Istorija stvaranja rakete R-7
Povijest stvaranja R -7 ICBM -a započela je mnogo prije njegovog prvog lansiranja - krajem 1940 -ih i početkom 1950 -ih. U tom razdoblju, prema rezultatima razvoja jednostupanjskih balističkih projektila R-1, R-2, R-3 i R-5, koje je vodio izvanredni sovjetski dizajner Sergej Pavlovič Korolev, postalo je jasno da je u budućnost, da dosegne teritoriju potencijalnog neprijatelja, znatno moćnije kompozitne višestepene rakete, čiju je ideju ranije iznio poznati ruski teoretičar kosmonautike Konstantin Tsiolkovsky.
Davne 1947. godine Mihail Tihonravov je organizirao zasebnu grupu u Istraživačkom institutu za artiljerijske nauke, koja je počela provoditi sistematska istraživanja mogućnosti razvoja složenih (višestepenih) balističkih projektila. Proučavajući rezultate do kojih je došla ova grupa, Korolev je odlučio izvesti idejno rješenje moćne višestupanjske rakete. Preliminarna istraživanja razvoja ICBM -a započela su 1950. godine: 4. decembra 1950. godine, Uredbom Vijeća ministara SSSR -a, proveden je opsežan istraživački i istraživački rad na temu "Proučavanje izgleda za stvaranje različitih ICBM -a" vrste RDD-a s dometom leta 5-10 hiljada kilometara i težinom bojeve glave od 1 do 10 tona. "… A 20. svibnja 1954. izdana je još jedna vladina uredba koja je službeno postavila pred OKB-1 zadatak razvoja balističke rakete koja bi mogla nositi termonuklearni naboj na međukontinentalnom dometu.
Novi snažni motori za raketu R-7 paralelno su nastajali u OKB-456, rad je nadzirao Valentin Glushko. Sustav upravljanja raketom projektirali su Nikolaj Pilyugin i Boris Petrov, lansirni kompleks projektirao je Vladimir Barmin. U rad su bile uključene i brojne druge organizacije. U isto vrijeme, zemlja je pokrenula pitanje izgradnje novog poligona za interkontinentalne balističke rakete. U veljači 1955. izdana je još jedna uredba Vlade SSSR-a o početku izgradnje poligona, koji je nazvan 5. istraživačko-testno mjesto Ministarstva odbrane (NIIP-5). Odlučeno je da se poligon izgradi u području sela Baikonur i čvora Tyura-Tam (Kazahstan), kasnije je ušao u istoriju i do danas je poznat upravo kao Baikonur. Kosmodrom je izgrađen kao vrlo tajno postrojenje; lansirni kompleks za nove rakete R-7 bio je spreman u aprilu 1957. godine.
Dizajn rakete R-7 dovršen je u julu 1954. godine, a već 20. novembra iste godine konstrukciju rakete službeno je odobrilo Vijeće ministara SSSR-a. Do početka 1957. godine prva sovjetska interkontinentalna balistička raketa bila je spremna za testiranje. Od sredine maja 1957. godine izvedena je prva serija ispitivanja nove rakete koja je pokazala prisutnost ozbiljnih nedostataka u njenom dizajnu. 15. maja 1957. godine izvedeno je prvo lansiranje IC-RB R-7. Prema vizuelnim zapažanjima, let rakete se odvijao normalno, ali su tada promjene u plamenu izduvnih gasova iz motora postale primjetne u repnom dijelu. Kasnije, nakon obrade telemetrije, utvrđeno je da je izbio požar u jednom od bočnih blokova. Nakon 98 sekundi kontroliranog leta zbog gubitka potiska, ova jedinica je odvojena, nakon čega je uslijedila naredba o gašenju raketnih motora. Uzrok nesreće je curenje u dovodu goriva.
Sljedeće lansiranje, koje je bilo zakazano za 11. jun 1957., nije se dogodilo zbog kvara na motorima centralne jedinice. Nekoliko pokušaja pokretanja raketnih motora nije dovelo ni do čega, nakon čega je automatika izdala naredbu za hitno gašenje. Vodstvo testa odlučilo je isprazniti gorivo i ukloniti R-7 ICBM s mjesta lansiranja. 12. jula 1957. godine raketa R-7 uspjela je poletjeti, ali je pri 33 sekunde leta stabilnost izgubljena, raketa je počela odstupati od zadate putanje leta. Ovaj put uzrok nesreće bio je kratki spoj na tijelu upravljačkih signalnih krugova integratora duž kanala rotacije i koraka.
Tek četvrto lansiranje nove rakete, koje se dogodilo 21. avgusta 1957. godine, prepoznato je kao uspješno, raketa je prvi put uspjela doći do ciljnog područja. Raketa je lansirana iz Baikonura, razrađena je aktivna dionica putanje, nakon čega je glava rakete pogodila određeni kvadrat poluotoka Kamčatke (raketni domet Kura). Ali čak ni u ovom četvrtom lansiranju nije sve bilo glatko. Glavni nedostatak lansiranja bilo je uništavanje glave rakete u gustim slojevima atmosfere na silaznom dijelu njene putanje. Telemetrijska komunikacija s raketom izgubljena je 15-20 sekundi prije predviđenog vremena za postizanje zemljine površine. Analizom palih konstruktivnih elemenata raketne bojeve glave R-7 omogućeno je da se ustanovi da je uništavanje počelo od vrha bojeve glave, a u isto vrijeme i razjasniti veličinu prenošenja njegove zaštitne prevlake. Dobivene informacije omogućile su finalizaciju dokumentacije za raketnu bojevu glavu, pojašnjenje proračuna snage i dizajna, izgled, kao i izradu nove rakete što je prije moguće za sljedeće lansiranje. U isto vrijeme, 27. avgusta 1957. godine, u sovjetskoj štampi pojavile su se vijesti o uspješnom testiranju u Sovjetskom Savezu višestupanjske rakete velikog dometa.
Pozitivni rezultati leta prve sovjetske ICBM R-7 u aktivnom dijelu putanje omogućili su upotrebu ove rakete za lansiranje prvih umjetnih zemaljskih satelita u istoriji čovječanstva 4. oktobra i 3. novembra iste godine. Prvobitno stvoren kao borbena raketa, R-7 je posjedovao potrebne energetske sposobnosti, što je omogućilo njegovu upotrebu za lansiranje značajne mase korisnog tereta u svemir (u orbitu blizu zemlje), što je jasno pokazano lansiranjem prvi sovjetski sateliti.
Na osnovu rezultata 6 probnih lansiranja IC-RB R-7, njegova bojeva glava je značajno izmijenjena (zapravo zamijenjena novom), revidiran je sistem odvajanja bojevih glava, a korištene su i antene proreza telemetrijskog sistema. 29. marta 1958. godine izvršeno je prvo lansiranje, koje je u potpunosti uspjelo (glava rakete je bez uništenja stigla do cilja). U isto vrijeme, tokom 1958. i 1959. godine, nastavljena su letna ispitivanja rakete, prema čijim rezultatima su napravljene sve nove izmjene u njenom dizajnu. Kao rezultat toga, rezolucijom Vijeća ministara SSSR-a i Centralnog komiteta CPSU-a br. 192-20 od 20. januara 1960. raketa R-7 službeno je puštena u upotrebu.
Dizajn rakete R-7
Interkontinentalna balistička raketa R-7, stvorena u OKB-1 pod vodstvom glavnog dizajnera Sergeja Pavloviča Koroljeva (glavni projektant Sergej Sergejevič Kryukov), izgrađena je prema takozvanoj "serijskoj" shemi. Prva faza rakete sastojala se od 4 bočna bloka, od kojih je svaki imao dužinu od 19 metara i maksimalni promjer od 3 metra. Bočni blokovi smješteni su simetrično oko središnjeg bloka (drugi stupanj rakete) i povezani s njim donjim i gornjim pojasom energetskih veza. Dizajn raketnih blokova bio je isti. Svaki od njih sastojao se od konusa za podršku, prstena za napajanje, rezervoara za gorivo, repnog odjeljka i pogonskog sistema. Sve jedinice bile su opremljene raketnim motorima RD-107 sa pumpnim sistemom za snabdijevanje komponentama goriva. Ovaj motor je izgrađen na otvorenom krugu i uključivao je 6 komora za sagorijevanje. U ovom slučaju dvije komore su korištene kao upravljačke komore. Raketni motor RD-107 razvio je potisak od 82 tone na površini zemlje.
Druga faza rakete (centralni blok) uključivala je pretinac za instrumente, rezervoar za gorivo i oksidans, prsten za napajanje, repni odjeljak, glavni motor i 4 upravljačke jedinice. Na drugoj etapi postavljen je ZhRE-108, koji je po dizajnu bio sličan RD-107, ali se razlikovao u velikom broju upravljačkih komora. Ovaj motor je razvio 75 tona potiska na tlu. Uključen je istovremeno s motorima prve faze (čak i u trenutku lansiranja) i radio je u skladu s tim dulje od motora s tekućim pogonom prve faze. Lansiranje svih dostupnih motora prve i druge faze odmah na startu izvedeno je iz razloga što u to vrijeme tvorci rakete nisu imali povjerenja u mogućnost pouzdanog paljenja motora druge faze na velikoj nadmorskoj visini. S sličnim su se problemom tada suočili i američki dizajneri koji su radili na svojim Atlasovim ICBM -ima.
LPRE RD-107 u Memorijalnom muzeju kosmonautike u Moskvi
Svi motori prve sovjetske ICBM R-7 koristili su dvokomponentno gorivo: gorivo-kerozin T-1, oksidator-tekući kisik. Za pogon turbopumpnih sklopova raketnih motora korišten je vrući plin nastao u generatoru plina tijekom katalitičkog razlaganja vodikovog peroksida, a komprimirani dušik korišten je za stvaranje tlaka u spremnicima. Kako bi se osigurao zadani raspon leta rakete, na njega je postavljen automatski sistem za regulisanje načina rada motora, kao i sistem za sinhrono pražnjenje rezervoara (SOB), koji je omogućio smanjenje garantovane opskrbe gorivom. Dizajn i izgled rakete R-7 osigurali su pokretanje svih njenih motora u vrijeme lansiranja pomoću posebnih uređaja za piro-paljenje, postavljeni su u svaku od 32 komore za izgaranje. Raketni motori krstarica ove rakete za svoje vrijeme odlikovali su se vrlo visokim energetskim i masenim karakteristikama, a također su se povoljno istakli visokim stupnjem pouzdanosti.
Kombinovan je sistem upravljanja interkontinentalne balističke rakete R-7. Autonomni podsistem bio je odgovoran za stabilizaciju ugla i stabilizaciju centra mase dok se raketa nalazila na aktivnom kraku putanje. Podsustav radiotehnike bio je odgovoran za ispravljanje bočnog pomicanja centra mase u posljednjoj fazi aktivnog dijela putanje i izdavanje naredbe za gašenje motora. Izvršni organi sistema upravljanja projektilima bili su vazdušna kormila i rotacione komore motora za upravljanje.
Vrijednost rakete R-7 u osvajanju svemira
R-7, koji su mnogi jednostavno nazvali "sedam", postao je rodonačelnik cijele porodice raketa-nosača sovjetske i ruske proizvodnje. Nastale su na osnovu IC-RB R-7 u toku dubokog i višestepenog procesa modernizacije. Od 1958. do danas sve projektile porodice R-7 proizvodi TsSKB-Progress (Samara).
Lansirna vozila zasnovana na R-7
Uspjeh i, kao posljedica toga, visoka pouzdanost dizajna projektila, u kombinaciji s dovoljno velikom snagom za ICBM -ove, omogućili su njegovu upotrebu kao lansirno vozilo. Već tijekom rada R-7 u ovom svojstvu, uočeni su neki nedostaci, došlo je do procesa njegove postupne modernizacije kako bi se povećala masa korisnog tereta stavljenog u orbitu, pouzdanost, kao i proširio raspon zadataka koje rješava raketa. Nosači ove porodice zaista su otvorili svemirsko doba čitavom čovječanstvu, uz njihovu pomoć, između ostalog, izvedeni su:
- lansiranje prvog vještačkog satelita u Zemljinu orbitu;
- lansiranje prvog satelita sa živim bićem na Zemljinu orbitu (pas-kosmonaut Laika);
- lansiranje prve svemirske letjelice sa čovjekom na brodu u Zemljinu orbitu (let Jurija Gagarina).
Pouzdanost dizajna rakete R-7 koju je stvorio Korolev omogućio je da se na njegovoj osnovi razvije cijela porodica lansirnih vozila: Vostok, Voskhod, Molniya, Soyuz, Soyuz-2 i njihove različite modifikacije. Štoviše, najnoviji od njih danas se aktivno koriste. Rakete porodice R-7 postale su najmasovnije u istoriji, broj njihovih lansiranja već je oko 2000, takođe su prepoznate kao jedne od najpouzdanijih na svijetu. Do danas su sva lansiranja Sovjetskog Saveza i Rusije s posadom izvedena pomoću raketa -nosača ove porodice. Trenutno Roskosmos i Svemirske snage aktivno upravljaju projektilima Soyuz-FG i Soyuz-2 ove porodice.
Duplikat Gagarinovog "Vostoka-1". Izloženo na području Muzeja kosmonautike u Kalugi
