21. augusta 1957, presne pred 60 rokmi, bola z kozmodrómu Bajkonur úspešne vypustená prvá medzikontinentálna balistická raketa na svete (ICBM) R-7 na svete. Táto sovietska strela bola prvou medzikontinentálnou balistickou strelou, ktorá bola úspešne testovaná a doručila hlavicu medzikontinentálneho doletu. R-7, ktorý bol nazývaný aj „sedem“(GRAU index-8K71), bol dvojstupňový medzikontinentálny balistický balón s odnímateľnou hlavicou s hmotnosťou 3 tony a letovým dosahom 8 000 kilometrov.
Neskôr, od 20. januára 1960 do konca roku 1968, bola u strategických raketových síl ZSSR v prevádzke modifikácia tejto rakety pod označením R -7A (index GRAU - 8K74) so zvýšeným letovým dosahom 9,5 tisíc kilometrov.. V krajinách NATO bola táto raketa známa ako SS-6 Sapwood. Táto sovietska raketa sa stala nielen impozantnou zbraňou, ale aj hlavným medzníkom v ruskej kozmonautike a stala sa základom pre výrobu nosných rakiet určených na vypúšťanie kozmických lodí a lodí do vesmíru, vrátane tých s posádkou. Príspevok tejto rakety k prieskumu vesmíru je obrovský: mnoho umelých satelitov Zeme bolo vypustených do vesmíru na nosných raketách R-7, počínajúc úplne prvými, a prvý človek letel do vesmíru.
História vzniku rakety R-7
História vzniku ICBM R -7 sa začala dlho pred jej prvým spustením - koncom štyridsiatych a na začiatku päťdesiatych rokov minulého storočia. V tomto období bolo podľa výsledkov vývoja jednostupňových balistických rakiet R-1, R-2, R-3 a R-5, ktoré viedol vynikajúci sovietsky konštruktér Sergej Pavlovič Korolev, zrejmé, že v r. budúcnosť, dostať sa na územie potenciálneho nepriateľa, výrazne silnejšieho kompozitného viacstupňového raketa, myšlienka vytvorenia, ktorú predtým vyslovil známy ruský teoretik kozmonautiky Konstantin Tsiolkovsky.
V roku 1947 Michail Tichonravov zorganizoval samostatnú skupinu vo Výskumnom ústave delostreleckých vied, ktorá začala vykonávať systematické štúdie o možnosti vývoja kompozitných (viacstupňových) balistických rakiet. Po štúdiu výsledkov, ktoré získala táto skupina, sa Korolev rozhodol vykonať predbežný návrh výkonnej viacstupňovej rakety. Predbežný výskum vývoja ICBM sa začal v roku 1950: 4. decembra 1950, výnosom Rady ministrov ZSSR, bola vykonaná komplexná výskumná a vývojová práca na tému „Štúdia perspektív pre vytvorenie rôznych typy RDD s letovým dosahom 5-10 tisíc kilometrov a hmotnosťou hlavice od 1 do 10 ton. “… A 20. mája 1954 bolo vydané ďalšie vládne nariadenie, ktoré oficiálne stanovilo pred OKB-1 úlohu vyvinúť balistickú raketu, ktorá by mohla niesť termonukleárny náboj v medzikontinentálnom dosahu.
Na OKB-456 boli paralelne vytvárané nové silné motory pre raketu R-7, na prácu dohliadal Valentin Glushko. Riadiaci systém rakety navrhol Nikolaj Piljugin a Boris Petrov, štartovací komplex navrhol Vladimír Barmin. Do práce bolo zapojených aj niekoľko ďalších organizácií. Krajina zároveň nastolila otázku vybudovania nového testovacieho miesta medzikontinentálnych balistických rakiet. Vo februári 1955 bolo vydané ďalšie nariadenie vlády ZSSR o začiatku výstavby testovacieho miesta, ktoré dostalo názov 5. výskumné a testovacie miesto ministerstva obrany (NIIP-5). Rozhodlo sa vybudovať polygón v oblasti dediny Bajkonur a križovatky Tyura-Tam (Kazachstan), neskôr vošiel do histórie a je známy dodnes presne ako Bajkonur. Kozmodróm bol postavený ako veľmi tajné zariadenie; štartovací komplex pre nové rakety R-7 bol pripravený v apríli 1957.
Konštrukcia rakety R-7 bola dokončená v júli 1954 a už 20. novembra toho istého roku bola stavba rakety oficiálne schválená Radou ministrov ZSSR. Začiatkom roku 1957 bola prvá sovietska medzikontinentálna balistická raketa pripravená na testovanie. Začínajúc v polovici mája 1957 bola vykonaná prvá séria testov novej rakety, ktorá preukázala prítomnosť vážnych nedostatkov v jej konštrukcii. 15. mája 1957 bol vykonaný prvý štart ICBM R-7. Podľa vizuálnych pozorovaní let rakety prebiehal normálne, ale potom boli v chvostovom priestore viditeľné zmeny plameňa výfukových plynov z motorov. Neskôr, po spracovaní telemetrie, bolo zistené, že v jednom z bočných blokov došlo k požiaru. Po 98 sekundách riadeného letu v dôsledku straty ťahu bola táto jednotka oddelená a potom nasledoval príkaz vypnúť raketové motory. Príčinou nehody bol únik v palivovom potrubí.
Ďalšie spustenie, ktoré bolo naplánované na 11. júna 1957, sa neuskutočnilo kvôli poruche motorov centrálnej jednotky. Niekoľko pokusov o spustenie raketových motorov k ničomu neviedlo, potom automatika vydala príkaz na núdzové vypnutie. Vedenie testu sa rozhodlo vypustiť palivo a odstrániť RB-7 ICBM z miesta štartu. 12. júla 1957 mohla raketa R-7 vzlietnuť, ale po 33 sekundách straty stability letu sa raketa začala vychyľovať zo špecifikovanej trajektórie letu. Tentoraz bol príčinou nehody skrat na tele obvodov riadiacich signálov integrátora pozdĺž kanála otáčania a rozstupu.
Iba štvrtý štart novej rakety, ktorý sa uskutočnil 21. augusta 1957, bol uznaný za úspešný, raketa prvýkrát dokázala dosiahnuť cieľovú oblasť. Raketa bola vypustená z Bajkonuru, vypracoval aktívny úsek trajektórie, po ktorom hlava rakety zasiahla dané námestie polostrova Kamčatka (rozsah rakety Kura). Ale ani pri tomto štvrtom štarte nebolo všetko plynulé. Hlavnou nevýhodou štartu bolo zničenie hlavy rakety v hustých vrstvách atmosféry na klesajúcej časti jej trajektórie. Telemetrická komunikácia s raketou sa stratila 15-20 sekúnd pred odhadovaným časom na dosiahnutie zemského povrchu. Analýza spadnutých konštrukčných prvkov raketovej hlavice R-7 umožnila zistiť, že deštrukcia začala od špičky hlavice, a zároveň objasniť veľkosť prenosu jej tepelne tieneného povlaku. Získané informácie umožnili dopracovať dokumentáciu k hlavici rakety, objasniť pevnosť a konštrukčné výpočty, rozloženie a tiež čo najskôr vyrobiť novú raketu na ďalšie spustenie. Súčasne, 27. augusta 1957, sa v sovietskej tlači objavili správy o úspešnom teste viacstupňovej rakety ultra dlhého doletu v Sovietskom zväze.
Pozitívne výsledky letu prvého sovietskeho ICBM R-7 v aktívnom úseku trajektórie umožnili využiť túto raketu na vypustenie prvých umelých satelitov Zeme v histórii ľudstva 4. októbra a 3. novembra toho istého roku. R-7, pôvodne vytvorená ako bojová raketa, disponovala potrebnými energetickými schopnosťami, ktoré jej umožnili použiť na vynesenie značnej hmotnosti užitočného zaťaženia do vesmíru (na obežnú dráhu Zeme), čo bolo jasne demonštrované odpálením rakety. prvé sovietske satelity.
Na základe výsledkov 6 testovacích štartov ICBM R-7 bola jeho hlavica výrazne upravená (v skutočnosti bola nahradená novou), zrevidoval sa systém separácie hlavice a použili sa aj štrbinové antény telemetrického systému. 29. marca 1958 sa uskutočnil prvý štart, ktorý bol v plnom rozsahu úspešný (hlava rakety dosiahla cieľ bez zničenia). Zároveň v rokoch 1958 a 1959 pokračovali letové testy rakety, podľa výsledkov ktorých boli vykonané všetky nové úpravy jej konštrukcie. Výsledkom bolo, že uznesením Rady ministrov ZSSR a Ústredného výboru CPSU č. 192-20 z 20. januára 1960 bola raketa R-7 oficiálne uvedená do prevádzky.
Konštrukcia rakety R-7
Medzikontinentálna balistická raketa R-7, vytvorená v OKB-1 pod vedením hlavného konštruktéra Sergeja Pavloviča Koroleva (hlavný konštruktér Sergej Sergejevič Kryukov), bola postavená podľa takzvanej „dávkovej“schémy. Prvý stupeň rakety pozostával zo 4 bočných blokov, z ktorých každý mal dĺžku 19 metrov a maximálny priemer 3 metre. Bočné bloky boli umiestnené symetricky okolo centrálneho bloku (druhý stupeň rakety) a boli s ním spojené dolným a horným pásom silových spojov. Dizajn raketových blokov bol rovnaký. Každý z nich sa skladal z podporného kužeľa, silového prstenca, palivových nádrží, chvostového priestoru a pohonného systému. Všetky jednotky boli vybavené raketovými motormi RD-107 s čerpacím systémom na dodávku palivových komponentov. Tento motor bol postavený na otvorenom okruhu a obsahoval 6 spaľovacích komôr. V tomto prípade boli ako komory riadenia použité dve komory. Raketový motor RD-107 vyvinul na zemský povrch ťah 82 ton.
Druhý stupeň rakety (centrálny blok) zahŕňal prístrojový priestor, nádrž na palivo a okysličovadlo, silový prstenec, chvostový priestor, hlavný motor a 4 riadiace jednotky. Na druhom stupni bol umiestnený ZhRE-108, ktorý bol svojou konštrukciou podobný RD-107, ale líšil sa veľkým počtom komôr riadenia. Tento motor vyvinul na zem 75 ton ťahu. Zapínal sa súčasne s motormi prvého stupňa (dokonca aj v čase štartu) a pracoval zodpovedajúcim spôsobom dlhšie ako motor s prvým pohonom na kvapalné palivo. Spustenie všetkých dostupných motorov prvého a druhého stupňa hneď na štarte sa uskutočnilo z toho dôvodu, že v tom čase tvorcovia rakety nemali dôveru v možnosť spoľahlivého zapaľovania motorov druhého stupňa vo vysokej nadmorskej výške. Podobnému problému potom čelili americkí dizajnéri, ktorí pracovali na svojich ICBM Atlas.
LPRE RD-107 v Pamätnom múzeu kozmonautiky v Moskve
Všetky motory prvého sovietskeho ICBM R-7 používali dvojzložkové palivo: palivo-petrolej T-1, oxidačné činidlo-kvapalný kyslík. Na pohon sústav turbočerpadiel raketových motorov sa používal horúci plyn vytvorený v plynovom generátore počas katalytického rozkladu peroxidu vodíka a na natlakovanie nádrží sa použil stlačený dusík. Aby sa zabezpečil daný rozsah letu rakety, bol na ňu umiestnený automatický systém na reguláciu prevádzkových režimov motorov a tiež systém na synchrónne vyprázdňovanie nádrží (SOB), ktorý umožnil znížiť garantovaný prísun paliva. Konštrukcia a usporiadanie rakety R-7 zaistila štart všetkých jej motorov v čase štartu pomocou špeciálnych pyro-zapaľovacích zariadení, boli umiestnené v každej z 32 spaľovacích komôr. Tempometové raketové motory tejto rakety sa na svoju dobu vyznačovali veľmi vysokými energetickými a hmotnostnými vlastnosťami a priaznivo sa vyznačovali aj vysokou spoľahlivosťou.
Riadiaci systém medzikontinentálnej balistickej rakety R-7 bol kombinovaný. Autonómny subsystém bol zodpovedný za zabezpečenie uhlovej stabilizácie a stabilizácie ťažiska, keď bola raketa na aktívnom ramene trajektórie. A subsystém rádiového inžinierstva bol zodpovedný za opravu bočného pohybu ťažiska v konečnej fáze aktívnej časti trajektórie a za vydanie príkazu na vypnutie motorov. Výkonnými orgánmi systému riadenia rakiet boli vzduchové kormidlá a rotačné komory riadiacich motorov.
Hodnota rakety R-7 pri dobývaní vesmíru
R-7, ktorý mnohí nazývali jednoducho „sedem“, sa stal predchodcom celej rodiny nosných rakiet sovietskej a ruskej výroby. Boli vytvorené na základe ICBM R-7 v priebehu hĺbkového a viacstupňového procesu modernizácie. Od roku 1958 do súčasnosti všetky rakety rodiny R-7 vyrába spoločnosť TsSKB-Progress (Samara).
Štartujte vozidlá na báze R-7
Úspech a v dôsledku toho vysoká spoľahlivosť konštrukcie rakety v kombinácii s dostatočne veľkým výkonom pre ICBM umožnili použiť ju ako nosnú raketu. Už počas prevádzky R-7 v tejto kapacite boli identifikované niektoré nedostatky, prebiehal proces jeho postupnej modernizácie s cieľom zvýšiť hmotnosť užitočného zaťaženia umiestneného na obežnú dráhu, spoľahlivosť a tiež rozšíriť rozsah úloh, ktoré rieši raketa. Nosné rakety tejto rodiny skutočne otvorili vesmírny vek celému ľudstvu, s ich pomocou sa okrem iného uskutočnili:
- vypustenie prvého umelého satelitu na obežnú dráhu Zeme;
- vypustenie prvého satelitu so živým tvorom na palube na obežnú dráhu Zeme (pes-kozmonaut Laika);
- vypustenie prvej vesmírnej lode s mužom na palube na obežnú dráhu Zeme (let Jurija Gagarina).
Spoľahlivosť konštrukcie rakety R-7 vytvorenej Korolevom umožnila vyvinúť na jej základe celú rodinu nosných rakiet: Vostok, Voskhod, Molniya, Soyuz, Soyuz-2 a ich rôzne modifikácie. Najnovšie z nich sa navyše dnes aktívne používajú. Rodinné rakety R-7 sa stali najmasívnejšími v histórii, počet ich štartov je už asi 2000, sú uznávané aj ako jedny z najspoľahlivejších na svete. K dnešnému dňu boli všetky štarty Sovietskeho zväzu a Ruska s posádkou vykonávané pomocou nosných rakiet tejto rodiny. V súčasnosti Roskosmos a vesmírne sily aktívne prevádzkujú rakety Sojuz-FG a Sojuz-2 tejto rodiny.
Duplicitná kópia Gagarinovho „Vostok-1“. Vystavené na území Múzea kozmonautiky v Kaluge
