1957. gada 21. augustā, tieši pirms 60 gadiem, no Baikonuras kosmodroma tika veiksmīgi palaista pasaulē pirmā starpkontinentālā ballistiskā raķete (ICBM) R-7. Šī padomju raķete bija pirmā starpkontinentālā ballistiskā raķete, kas tika veiksmīgi pārbaudīta un nogādāja kaujas galviņu starpkontinentālajā diapazonā. R-7, ko sauca arī par "septiņiem" (GRAU indekss-8K71), bija divpakāpju ICBM ar noņemamu kaujas galviņu, kas svēra 3 tonnas, un lidojuma diapazons bija 8 tūkstoši kilometru.
Vēlāk, no 1960. gada 20. janvāra līdz 1968. gada beigām, PSRS Stratēģisko raķešu spēkos tika izmantota šīs raķetes modifikācija ar apzīmējumu R -7A (GRAU indekss - 8K74) ar palielinātu lidojuma diapazonu par 9,5 tūkstošiem kilometru.. NATO valstīs šī raķete bija pazīstama kā SS-6 Sapwood. Šī padomju raķete kļuva ne tikai par milzīgu ieroci, bet arī par nozīmīgu pagrieziena punktu Krievijas kosmonautikā, kļūstot par pamatu nesējraķešu radīšanai, kas paredzētas kosmosa kuģu un kuģu, tostarp pilotējamu, palaišanai kosmosā. Šīs raķetes ieguldījums kosmosa izpētē ir milzīgs: daudzi mākslīgie zemes pavadoņi tika palaisti kosmosā ar nesējraķetēm R-7, sākot ar pašiem pirmajiem, un pirmais cilvēks lidoja kosmosā.
Raķetes R-7 izveides vēsture
R -7 ICBM izveides vēsture sākās ilgi pirms tās pirmās palaišanas - 40. gadu beigās un 50. gadu sākumā. Šajā periodā saskaņā ar vienpakāpes ballistisko raķešu R-1, R-2, R-3 un R-5 izstrādes rezultātiem, kurus vadīja izcilais padomju dizaineris Sergejs Pavlovičs Koroļevs, kļuva skaidrs, ka š.g. nākotni, lai sasniegtu potenciālā ienaidnieka teritoriju, ievērojami jaudīgāku kompozītmateriālu daudzpakāpju raķeti, kuras radīšanas ideju iepriekš izteica slavenais krievu kosmonautikas teorētiķis Konstantīns Ciolkovskis.
Vēl 1947. gadā Mihails Tihonravovs Artilērijas zinātņu pētniecības institūtā organizēja atsevišķu grupu, kas sāka sistemātiski pētīt kompozītmateriālu (daudzpakāpju) ballistisko raķešu izstrādes iespējas. Izpētījis šīs grupas iegūtos rezultātus, Koroļovs nolēma veikt jaudīgas daudzpakāpju raķetes sākotnējo dizainu. Sākotnējie pētījumi par ICBM attīstību tika uzsākti 1950. gadā: 1950. gada 4. decembrī ar PSRS Ministru Padomes dekrētu tika veikts visaptverošs pētniecības un attīstības darbs par tēmu Pētījums par dažādu radīšanas perspektīvām RDD veidi ar lidojuma diapazonu 5-10 tūkstoši kilometru un kaujas galviņas svars no 1 līdz 10 tonnām.”… Un 1954. gada 20. maijā tika izdots vēl viens valdības dekrēts, kas oficiāli izvirzīja OKB-1 uzdevumu izstrādāt ballistisko raķeti, kas varētu pārvadāt termokodolu lādiņu starpkontinentālā diapazonā.
Paralēli OKB-456 tika radīti jauni jaudīgi dzinēji R-7 raķetei, darbu uzraudzīja Valentīns Gluško. Raķetes vadības sistēmu izstrādāja Nikolajs Pilyugins un Boriss Petrovs, palaišanas kompleksu - Vladimirs Barmins. Darbā tika iesaistītas arī vairākas citas organizācijas. Vienlaikus valsts izvirzīja jautājumu par jaunas starpkontinentālo ballistisko raķešu poligona izbūvi.1955. gada februārī tika izdots vēl viens PSRS valdības dekrēts par poligona būvniecības sākumu, kas tika nosaukts par Aizsardzības ministrijas 5. izpētes un izmēģinājumu vietu (NIIP-5). Tika nolemts būvēt daudzstūri Baikonuras ciema teritorijā un Tyura-Tam krustojumā (Kazahstāna), vēlāk tas iegāja vēsturē un līdz mūsdienām ir pazīstams tieši kā Baikonura. Kosmodroms tika uzbūvēts kā ļoti slepena iekārta; jauno raķešu palaišanas komplekss R-7 bija gatavs 1957. gada aprīlī.
Raķetes R-7 konstrukcija tika pabeigta 1954. gada jūlijā, un jau tā paša gada 20. novembrī raķetes konstrukciju oficiāli apstiprināja PSRS Ministru padome. Līdz 1957. gada sākumam pirmā padomju starpkontinentālā ballistiskā raķete bija gatava testēšanai. Sākot no 1957. gada maija vidus, tika veikta pirmā jaunās raķetes testu sērija, kas parādīja nopietnus trūkumus tās dizainā. 1957. gada 15. maijā tika veikta pirmā R-7 ICBM palaišana. Saskaņā ar vizuālajiem novērojumiem raķetes lidojums noritēja normāli, bet tad astes nodalījumā kļuva pamanāmas izmaiņas dzinēju izplūdes gāzēs. Vēlāk pēc telemetrijas apstrādes tika konstatēts, ka vienā no sānu blokiem izcēlās ugunsgrēks. Pēc 98 sekunžu kontrolēta lidojuma vilces zuduma dēļ šī vienība tika atdalīta, pēc tam sekoja komanda izslēgt raķešu dzinējus. Negadījuma cēlonis bija degvielas padeves caurules noplūde.
Nākamā palaišana, kas bija paredzēta 1957. gada 11. jūnijā, nenotika centrālās vienības motoru darbības traucējumu dēļ. Vairāki mēģinājumi iedarbināt raķešu dzinējus neko nedeva, pēc tam automātika izdeva ārkārtas izslēgšanas komandu. Testa vadība nolēma iztukšot degvielu un izņemt R-7 ICBM no palaišanas vietas. 1957. gada 12. jūlijā raķete R-7 spēja pacelties gaisā, bet pēc 33 sekunžu lidojuma stabilitātes zaudēšanas raķete sāka novirzīties no norādītās lidojuma trajektorijas. Šoreiz avārijas cēlonis bija īssavienojums uz integrētāja vadības signāla ķēžu korpusa pa rotācijas un piķa kanālu.
Tikai ceturtā jaunās raķetes palaišana, kas notika 1957. gada 21. augustā, tika atzīta par veiksmīgu, raķete pirmo reizi spēja sasniegt mērķa zonu. Raķete tika palaista no Baikonuras, izstrādāja trajektorijas aktīvo posmu, pēc kura raķetes galva trāpīja noteiktā Kamčatkas pussalas laukumā (Kura raķešu diapazons). Bet pat šajā ceturtajā palaišanā ne viss bija gludi. Galvenais palaišanas trūkums bija raķetes galvas iznīcināšana blīvajos atmosfēras slāņos tās lejupejošajā trajektorijas daļā. Telemetrijas sakari ar raķeti tika zaudēti 15-20 sekundes pirms paredzamā laika, lai sasniegtu zemes virsmu. Raķešu kaujas galviņas R-7 kritušo konstrukcijas elementu analīze ļāva konstatēt, ka iznīcināšana sākās no kaujas galviņas gala, un tajā pašā laikā noskaidrot tās siltumizolācijas pārklājuma pārnešanas apjomu. Saņemtā informācija ļāva pabeigt raķešu kaujas galviņas dokumentāciju, precizēt spēka un konstrukcijas aprēķinus, izkārtojumu, kā arī pēc iespējas ātrāk izgatavot jaunu raķeti nākamajai palaišanai. Tajā pašā laikā 1957. gada 27. augustā padomju presē parādījās ziņas par sekmīgu ultravioletā attāluma daudzpakāpju raķetes izmēģinājumu Padomju Savienībā.
Pirmā padomju ICBM R-7 lidojuma pozitīvie rezultāti trajektorijas aktīvajā posmā ļāva izmantot šo raķeti, lai tā paša gada 4. oktobrī un 3. novembrī palaistu pirmos mākslīgos zemes pavadoņus cilvēces vēsturē. Sākotnēji radīta kā kaujas raķete, R-7 bija nepieciešamās enerģētiskās iespējas, kas ļāva to izmantot, lai kosmosā (zemei tuvu orbītā) palaistu ievērojamu lietderīgās slodzes masu, par ko skaidri parādīja palaišana. pirmie padomju pavadoņi.
Pamatojoties uz R-7 ICBM 6 izmēģinājuma palaišanas rezultātiem, tā kaujas galviņa tika būtiski pārveidota (faktiski aizstāta ar jaunu), kaujas galviņu atdalīšanas sistēma tika pārskatīta, un tika izmantotas arī telemetrijas sistēmas spraugas antenas. 1958. gada 29. martā notika pirmā palaišana, kas bija veiksmīga pilnībā (raķetes galva bez iznīcināšanas sasniedza mērķi). Tajā pašā laikā 1958. un 1959. gadā turpinājās raķetes lidojuma testi, saskaņā ar kuriem tika veiktas visas jaunās konstrukcijas izmaiņas. Rezultātā ar PSRS Ministru padomes un PSKP CK 1960. gada 20. janvāra rezolūciju Nr. 192-20 raķete R-7 tika oficiāli nodota ekspluatācijā.
Raķešu dizains R-7
Starpkontinentālā ballistiskā raķete R-7, kas tika izveidota OKB-1 galvenā dizainera Sergeja Pavloviča Koroļova (galvenais dizainers Sergejs Sergeevich Kryukov) vadībā, tika uzbūvēta pēc tā sauktās "partijas" shēmas. Raķetes pirmais posms sastāvēja no 4 sānu blokiem, no kuriem katrs bija 19 metru garš un maksimālais diametrs bija 3 metri. Sānu bloki tika izvietoti simetriski ap centrālo bloku (raķetes otrā pakāpe) un savienoti ar to ar barošanas savienojumu apakšējo un augšējo jostu. Raķešu bloku dizains bija vienāds. Katrs no tiem sastāvēja no atbalsta konusa, spēka gredzena, degvielas tvertnēm, astes nodalījuma un vilces sistēmas. Visas vienības bija aprīkotas ar RD-107 raķešu dzinējiem ar sūknēšanas sistēmu degvielas sastāvdaļu piegādei. Šis dzinējs tika uzbūvēts uz atvērtas ķēdes un ietvēra 6 sadegšanas kameras. Šajā gadījumā divas kameras tika izmantotas kā stūres kameras. Raķešu dzinējs RD-107 pie zemes virsmas attīstīja 82 tonnu vilci.
Raķetes otrajā pakāpē (centrālajā blokā) ietilpa instrumentu nodalījums, degvielas un oksidētāja tvertne, spēka gredzens, astes nodalījums, galvenais dzinējs un 4 stūres iekārtas. Otrajā posmā tika novietots ZhRE-108, kas pēc konstrukcijas bija līdzīgs RD-107, bet atšķīrās ar lielu skaitu stūres kameru. Šis dzinējs attīstīja 75 tonnas vilces pie zemes. Tas tika ieslēgts vienlaicīgi ar pirmā posma dzinējiem (pat palaišanas brīdī) un attiecīgi darbojās ilgāk nekā pirmās pakāpes šķidrās degvielas dzinējs. Visu pieejamo pirmā un otrā posma dzinēju palaišana tika veikta jau pašā sākumā tā iemesla dēļ, ka tajā laikā raķetes radītāji nebija pārliecināti par otrās pakāpes dzinēju uzticamas aizdedzes iespēju lielā augstumā. Pēc tam ar līdzīgu problēmu saskārās amerikāņu dizaineri, kuri strādāja pie saviem Atlas ICBM.
LPRE RD-107 Maskavas Kosmonautikas memoriālajā muzejā
Visos pirmā padomju ICBM R-7 motoros tika izmantota divkomponentu degviela: degviela-petroleja T-1, oksidētājs-šķidrais skābeklis. Lai darbinātu raķešu dzinēju turbopumpu komplektus, tika izmantota karstā gāze, kas gāzes ģeneratorā veidojās ūdeņraža peroksīda katalītiskās sadalīšanās laikā, un saspiests slāpeklis tika izmantots, lai spiedienu uz tvertnēm. Lai nodrošinātu noteikto raķešu lidojuma diapazonu, uz tā tika novietota automātiska dzinēju darba režīmu regulēšanas sistēma, kā arī sistēma tvertņu sinhronai iztukšošanai (SOB), kas ļāva samazināt garantēto degvielas padevi.. Raķetes R-7 dizains un izkārtojums nodrošināja visu tās dzinēju palaišanu palaišanas brīdī, izmantojot īpašas piro aizdedzes ierīces, tās tika novietotas katrā no 32 sadegšanas kamerām. Šīs raķetes kruīza raķešu dzinēji savā laikā izceļas ar ļoti augstām enerģijas un masas īpašībām, kā arī labvēlīgi izceļas ar augstu uzticamības pakāpi.
Tika apvienota starpkontinentālās ballistiskās raķetes R-7 vadības sistēma. Autonomā apakšsistēma bija atbildīga par leņķa stabilizāciju un masas centra stabilizāciju, kamēr raķete atradās uz trajektorijas aktīvās kājas. Un radiotehnikas apakšsistēma bija atbildīga par masas centra sānu kustības labošanu trajektorijas aktīvās daļas pēdējā posmā un komandas izsniegšanu dzinēju izslēgšanai. Raķešu vadības sistēmas izpildinstitūcijas bija gaisa stūres un stūres dzinēju rotācijas kameras.
Raķetes R-7 vērtība kosmosa iekarošanā
R-7, ko daudzi sauca vienkārši par "septiņiem", kļuva par veselas padomju un Krievijā ražotu nesējraķešu ģimenes priekšteci. Tie tika izveidoti, pamatojoties uz R-7 ICBM dziļā un daudzpakāpju modernizācijas procesā. No 1958. gada līdz mūsdienām visas R-7 saimes raķetes ražo TsSKB-Progress (Samara).
Palaidiet transportlīdzekļus, kuru pamatā ir R-7
Raķetes konstrukcijas panākumi un līdz ar to augstā uzticamība apvienojumā ar pietiekami lielu jaudu ICBM ļāva to izmantot kā nesējraķeti. Jau R-7 ekspluatācijas laikā šajā statusā tika konstatēti daži trūkumi, notika tā pakāpeniska modernizācijas process, lai palielinātu orbītā nogādātās kravas masu, uzticamību, kā arī paplašinātu uzdevumu klāstu, ko atrisinājuši raķete. Šīs ģimenes nesējraķetes patiešām atklāja kosmosa laikmetu visai cilvēcei, ar viņu palīdzību, cita starpā, tika veikti:
- pirmā mākslīgā pavadoņa palaišana zemes orbītā;
- pirmā satelīta palaišana zemes orbītā ar dzīvo radību uz kuģa (suns-kosmonauts Laika);
- pirmā kosmosa kuģa palaišana ar cilvēku uz zemes orbītā (Jurija Gagarina lidojums).
Koroleva izveidotās raķetes R-7 konstrukcijas uzticamība ļāva uz tās pamata izveidot veselu nesējraķešu saimi: Vostok, Voskhod, Molniya, Soyuz, Soyuz-2 un to dažādās modifikācijas. Turklāt jaunākie no tiem tiek aktīvi izmantoti šodien. R-7 ģimenes raķetes ir kļuvušas par masīvākajām vēsturē, to palaišanas skaits jau ir aptuveni 2000, tās ir arī atzītas par vienu no visuzticamākajām pasaulē. Līdz šim visi Padomju Savienības un Krievijas pilotētie palaišanas darbi tika veikti, izmantojot šīs ģimenes nesējraķetes. Pašlaik Roskosmos un Kosmosa spēki aktīvi ekspluatē šīs ģimenes raķetes Sojuz-FG un Sojuz-2.
Gagarina "Vostok-1" dublikāts. Izstādīts Kalugas Kosmonautikas muzeja teritorijā
