Ракета р 7 фото – 60 лет назад состоялся первый успешный запуск советской межконтинентальной баллистической ракеты Р-7

На стартовой площадке Байконура состоялся запуск ракеты-носителя «Союз-ФГ» с пилотируемым кораблём «Союз МС-05». К МКС отправилась…

«У нас не было ничего — ни систем ПВО, которые могли бы предотвратить возможный налёт, ни собственных средств доставки, хотя мы уже находились на грани создания ядерного оружия. Успешный запуск советской Р-7 продемонстрировал американцам, что Советский Союз в силах ответить на ядерный удар», — пояснил RT Литовкин. 

По словам члена государственной Российской академии ракетных и артиллерийских наук Владимира Дворкина, успешный запуск королёвской «семёрки» продемонстрировал, что мы смогли значительно опередить США не столько в технологическом, сколько в конструкторском плане.

«Советский Союз создал двухступенчатую МБР с отделяющейся головной частью. Это произвело сильнейшее впечатление на американцев и подстегнуло космическую и ракетную гонку», — заявил Дворкин в беседе с RT.

russian.rt.com

Межконтинентальная баллистическая ракета Р-7

Знаменитая «семерка», первая в мире межконтинентальная ракета, стала основой для серии первых космических ракет-носителей.

Про эту ракету можно писать целые тома. Она стала первой межконтинентальной ракетой в мире (успешно испытана 21 августа 1957 года). Боевая карьера ее была непротяженной, из-за быстрого прогресса в ракетных технологиях, однако именно на ней и ее потомках отправились в космос первый спутник, Юрий Гагарин и другие герои космоса 1960-х. В конце концов, ракеты-носитель «Союз», летающие до сих пор — пусть отдаленный, но прямой потомок «семерки».

А создавалась Р-7 под задачу доставки на территорию «вероятного противника» мощного термоядерного заряда. Советская дальняя авиация на тот момент не располагала такими возможностями, как американская, свившая гнезда по всему периметру СССР, поэтому ставка на баллистические ракеты большой дальности была настоящим выходом из стратегического тупика.

Разработчик ракеты — ОКБ-1. Главный конструктор Сергей Королев, двигатели разработки Валентина Глушко.

Стартовая масса ракеты — 283 тонны у Р-7, 276 тонн у модификации Р-7А. Конструкция двухступенчатая, с оригинальной сборкой первой ступени в виде пакета «боковушек» (четыре связки по четыре двигателя), работающей на старте одновременно с двигателями второй ступени.

Двигатели ракеты строились на использовании пары компонентов топлива «керосин — жидкий кислород», поэтому заправка баков была трудоемким и длительным процессом. По сути, ракета требовала наличия целого завода по выпуску жидкого кислорода поблизости. Предстартовая подготовка занимала до двух часов, а в заправленном виде ракета не могла находиться более 30 суток.

Зато ее боевая нагрузка в виде моноблочной термоядерной боеголовки мощностью в 3−5 Мт перекрывала этот недостаток. Советский Союз поставил на боевое дежурство несколько ракет Р-7 в качестве своеобразного «оружия возмездия», от которого на тот момент не было средств обороны. Специально под боевое дежурство ракет Р-7 и Р-7А посреди тайги было начато строительство особо секретного «объекта «Ангара» — ныне это хорошо известный космодром Плесецк. Там было оборудовано четыре стартовые площадки, еще две имелись на объекте в казахском Тюра-Таме (космодром Байконур).

Но уже довольно скоро Р-7 уступила место более совершенной Р-9, а потом произошел отказ от боевых ракет на жидком кислороде. От боевых, но не от космических. Р-7 дала миру платформу для покорения орбиты, это не пафосные слова, а чистая правда.

То, что создавалось для забрасывания термоядерного моноблока в соседнее полушарие, прижилось как ракета-носитель для пилотируемых аппаратов и спутников. В конце концов, именно в момент отрыва такой ракеты от стартового стола Юрий Гагарин произнес «Поехали!».

defendingrussia.ru

Межконтинентальная баллистическая ракета Р-7 — Рамблер/новости

Р-7 — двухступенчатая межконтинентальная баллистическая ракета с отделяющейся головной частью. Она несла термоядерный боевой заряд и могла его доставить практически в любую точку территории вероятного противника. Ракета стала не только новым грозным оружием, но и базой для создания ракеты-носителя для вывода в космос космических аппаратов и кораблей, в том числе пилотируемых.

Ракета Р-7 именовалась также «семеркой», а в технической документации называлась «изделием № 8К71».

20 мая 1954 года вышло постановление правительства, в котором официально перед ОКБ-1 была поставлена задача создания баллистической ракеты, способной нести термоядерный заряд на межконтинентальную дальность.

Проектирование Р-7 было завершено в июле 1954 года, а в ноябре проект был одобрен Советом министров СССР. В дальнейшем происходила доработка проекта по замечаниям экспертной комиссии, затем были изготовлены две партии ракет для стендовых и одна партия для летных испытаний. После этого прошли испытания серии ракет по полной программе. По их результатам произведена необходимая доработка и изготовлена новая партия ракет с уточненными характеристиками для проведения летных испытаний.

Первые Р-7 выпускали в подмосковном городе Калининграде (ныне Королев) — на заводе № 88, который являлся опытным производством ОКБ-1.

Строительные работы на территории будущего космодрома начались в июне 1955 года. Строился он как особо секретный объект.

В начале 1957 года ракета Р-7 была готова к испытаниям. В апреле этого же года был подготовлен стартовый комплекс для нее на НИИП-5.

Конструкция Р-7 принципиально отличалась от всех ранее разработанных ракет своей компоновочной и силовой схемами, габаритами и массой, мощностью двигательных установок, количеством и назначением систем и т.п. Она была выполнена по пакетной схеме с продольным разделением ступеней, что позволяло осуществлять одновременный запуск обеих ступеней на старте в условиях нормального атмосферного давления. Первая ступень представляла собой четыре боковых блока, каждый длиной 19 метров и наибольшим диаметром три метра, которые симметрично крепились к центральному блоку (вторая ступень ракеты). По внутренней компоновке как боковые, так и центральный блоки были аналогичны одноступенчатым ракетам с передним расположением бака окислителя. Топливные баки всех блоков являлись несущими.

Каждый из блоков был снабжен четырехкамерным маршевым жидкостным ракетным двигателем, который работал на кислородно-керосиновой паре компонентов топлива, имел систему регулирования тяги и соотношения компонентов ракетного топлива. Управление полетом ракеты осуществлялось с помощью специальных рулевых камер сгорания.

Длина ракеты Р-7 составляла 31,4 метра, диаметр — 11,2 метра. Она имела стартовую массу 283 тонны, в том числе массу топлива 253 тонны, обладала способностью доставлять на расстояние 8 тысяч километров головную часть массой до 5,5 тонны, несущую термоядерный заряд мощностью три мегатонны. Головная часть крепилась к приборному отсеку центрального блока с помощью трех пирозамков. Ее характеристики позволяли поразить крупную площадную цель, посредством как воздушного, так и наземного ядерного взрыва.

Начиная с середины мая 1957 года, была проведена первая серия испытаний ракеты, которая показала наличие серьезных недостатков в конструкции Р-7. При первом пуске, который должен был состояться 15 мая 1957 года, почти сразу после прохождения команды на запуск двигательной установки произошел пожар в хвостовом отсеке одного из боковых блоков, разрушивший ракету. Причиной аварии явилась негерметичность топливной магистрали горючего. Намеченный на 11 июня следующий запуск Р-7 не состоялся по причине неисправности двигателей центрального блока. 12 июля ракета взлетела, но на 33 секунде полета потеряла устойчивость и стала отклоняться от заданной траектории. Причиной аварии оказалось замыкание на корпусе цепей управляющего сигнала интегрирующего прибора по каналу вращения.

И только четвертый пуск ракеты Р-7, состоявшийся 21 августа 1957 года, был успешным, и она впервые достигла района цели. Ее головная часть попала в заданный квадрат полуострова Камчатка. Основным недостатком этого пуска явилось разрушение головной части в плотных слоях атмосферы на нисходящем участке траектории. 27 августа 1957 года в средствах массовой информации появилось сообщение об успешном испытании в СССР межконтинентальной баллистической ракеты.

Положительные результаты полета ракет Р-7 на активном участке траектории позволили использовать их для запуска первых двух искусственных спутников Земли 4 октября и 3 ноября этого же года. Задуманная как боевая, ракета Р-7 обладала энергетическими возможностями, позволяющими вывести в космос (на околоземную орбиту) полезную нагрузку значительной массы, что и было использовано при запуске спутников.

По результатам шести запусков ракеты Р-7 были доработаны головная часть (заменена новой) и система ее отделения, применены щелевые антенны телеметрической системы. 29 марта 1958 года впервые полностью успешно прошел пуск ракеты Р-7 (головная часть достигла цели без разрушения).

В течение 1958-1959 годов продолжились летные испытания ракеты, по результатам которых вносились доработки в конструкцию Р-7. 30 июля 1959 года состоялся первый экспериментальный пуск Р-7, оснащенной термоядерной (водородной) боеголовкой, а в ноябре этого же года испытания были успешно завершены.

Одновременно с испытаниями ракеты Р-7 осуществлялись запуски ракет-носителей на ее базе, которые не только позволяли отрабатывать и совершенствовать системы ракеты и наземную инфраструктуру, но и обеспечить прорыв человека в космос, положить начало различным направлениям научного и прикладного использования ракетно-космической техники.

Тщательный анализ материалов на всех этапах испытаний ракеты Р-7 подтвердил правильность принятых конструкторских решений, и в январе 1960 года ракетный комплекс был принят на вооружение.

Для базирования этих ракет была построена боевая стартовая станция (объект «Ангара») в районе города Плесецка Архангельской области. 16 июля 1960 года впервые в вооруженных силах станция в Плесецке самостоятельно (без помощи конструкторов) провела два учебно-боевых пуска со стартовой позиции. Перед стартом ракету доставляли с технической позиции на железнодорожном транспортно-установочном лафете и устанавливали на массивное пусковое устройство. Весь процесс предстартовой подготовки длился более двух часов.

Ракетный комплекс получился громоздким, уязвимым и очень дорогим и сложным в эксплуатации. К тому же в заправленном состоянии ракета могла находиться не более 30 суток. Для создания и пополнения необходимого запаса кислорода для развернутых ракет нужен был целый завод. Комплекс имел низкую боевую готовность. Недостаточной была и точность стрельбы. Ракетный комплекс данного типа не годился для массового развертывания. Всего было построено четыре стартовых сооружения.

В сентябре 1960 года в войска поступил модернизированный вариант этого комплекса с ракетой Р-7А, которая имела несколько большую по размерам вторую ступень, что позволило увеличить на 500 километров дальность стрельбы, новую головную часть и упрощенную систему радиоуправления. Но добиться заметного улучшения боевых и эксплуатационных характеристик не удалось. Для подготовки и осуществления пуска ракеты Р-7А требовалось 26 агрегатов и более восьми часов времени, а боевая позиция была подобна железнодорожной станции. К концу 1968 года обе эти ракеты сняли с вооружения.

При создании ракеты Р-7 был успешно решен ряд важных проблем, являвшихся базовыми для последующего совершенствования баллистических ракет дальнего действия.

Надежность конструкции МБР Р-7 позволила создать на ее основе целое семейство ракет-носителей: «Спутник», «Восток», «Восход», «Молния», «Союз» и их модификаций, которые использовались для запуска первых спутников, лунных и межпланетных станций, полетов человека в космос, и продолжают использоваться по сей день.

Модификации «Союза» являются базовыми в российской системе средств выведения. На их долю приходится основной объем запусков космических аппаратов в рамках Федеральной космической программы и международного сотрудничества в области космоса.

news.rambler.ru

Р-7 — википедия фото

Р-7 (разг. «семёрка»; индекс ГРАУ — 8К71) — двухступенчатая межконтинентальная баллистическая ракета с отделяющейся головной частью массой 3 тонны и дальностью полёта 8 тыс. км. Первая межконтинентальная баллистическая ракета в мире, прошедшая успешные испытания и доставившая боеголовку на межконтинентальную дальность (21 августа 1957 года).

Модификация Р-7А с увеличенной до 11 тыс. км дальностью состояла на вооружении РВСН СССР с 20 января 1960 по конец 1968 года. В МО США и НАТО ракета получила обозначение SS-6 Sapwood, Главное ракетно-артиллерийское управление МО СССР использовало индекс 8К74.

На базе Р-7 создано целое семейство ракет-носителей среднего класса, внёсших большой вклад в освоение космоса — на ракетах-носителях семейства Р-7 были запущены в космос многие ИСЗ, начиная с самых первых, и все советские и российские космонавты, начиная с первого космонавта Земли Ю. А. Гагарина.

История разработки

Предварительные изыскания по созданию межконтинентальной баллистической ракеты начались в 1950 году: 4 декабря 1950 года Постановлением Совета Министров СССР была задана комплексная поисковая НИР по теме Н3 «Исследование перспектив создания РДД различных типов с дальностью полёта 5—10 тыс. км с массой боевой части 1—10 т».

К работе привлекались ОКБ-456 (В. П. Глушко), НИИ-885 (М. С. Рязанский, Н. А. Пилюгин), НИИ-3 (В. К. Шебанин), НИИ-4 (А. И. Соколов), ЦИАМ, ЦАГИ (А. А. Дородницын, В. В. Струминский), НИИ-6 (Воротов), НИИ-125 (Б. П. Жуков), НИИ-137 (В. А. Костров) и НИИ-504 (С. И. Карпов), НИИ-10 (В. И. Кузнецов) и НИИ-49 (А. И. Чарин), математический институт им. А. Н. Стеклова (М. В. Келдыш), завод №586 и др. При выполнении темы был исследован широкий круг проблемных, в то время, вопросов и намечены пути их решения, доказана принципиальная возможность создания составных баллистических ракет, работающих на компонентах топлива «жидкий кислород — керосин», с полезным грузом 3—5 т. Был проведён детальный выбор схемы ракеты, её оптимальных параметров, числа ступеней, начальной массы, тяги двигателей и других характеристик.

В 1953 году была осуществлена разработка эскизного проекта двухступенчатой баллистической ракеты дальнего действия массой до 170 т с отделяющейся головной частью массой 3 т на дальность 8 тыс. км. В 1954 году эскизный проект был закончен. Впервые в истории развития эскизного проектирования фирмы Сергея Павловича Королёва был создан том, получивший номер том № 14. Этот том был разработан под руководством Аркадия Ильича Осташева и посвящён организации испытаний ракеты.

В октябре 1953 года по указанию заместителя Председателя Совета Министров СССР В. А. Малышева масса головной части должна была быть увеличена до 5,5 т при сохранении дальности полёта, в связи с чем потребовалась серьёзная переработка проекта (так как с головной частью такой массы спроектированная ракета могла обеспечить дальность 5,5 тыс. км).

20 мая 1954 года было принято постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о создании баллистической ракеты межконтинентальной дальности. Работы были поручены ОКБ-1. Возглавлявший это бюро С. П. Королёв получил широкие полномочия на привлечение не только специалистов различных отраслей промышленности, но и на использование необходимых материальных ресурсов. Для отработки тактико-технических характеристик МБР, запуска искусственных спутников земли, выполнения научно-исследовательских и экспериментальных работ по тематике ракетно-космической техники, начиная с февраля 1955 года, был создан Научно-исследовательский испытательный полигон № 5 Министерства Обороны СССР (НИИП № 5 МО СССР) в Казахстане в районе железнодорожной станции Тюра-Там (ныне космодром Байконур).

1 марта 1956 года было принято Постановление Президиума ЦК КПСС «О дальней ракете Р-7»^[1]:

В начале 1957 года ракета, получившая обозначение Р-7, была готова к испытаниям. В апреле этого же года был подготовлен и стартовый комплекс. Первый старт, назначенный на 19:00 московского времени 15 мая, оказался неудачным — почти сразу после прохождения команды на запуск двигательной установки в хвостовом отсеке одного из боковых блоков возник пожар. После 98 секунд управляемого полёта из-за потери тяги произошло отделение этого блока, и последовала команда на выключение двигателей.

Намеченный на 11 июня 1957 года следующий запуск «семёрки» не состоялся по причине неисправности двигателей центрального блока. Несколько попыток запуска двигателей потерпели неудачу, автоматика выдавала команду на аварийное отключение. Было принято решение слить топливо и снять ракету со стартовой позиции. Специалистам под руководством ведущего конструктора Д. И. Козлова потребовался месяц упорной и кропотливой работы, чтобы устранить причины выявленных неполадок при подготовке к старту следующего экземпляра ракеты. 12 июля ракета взлетела, но через несколько десятков секунд полёта она стала отклоняться от заданной траектории, и чуть позже её пришлось подорвать. Как потом удалось выяснить, причиной послужило нарушение с 32-й секунды управления ракетой по каналам вращения и тангажа.

Первая серия испытаний показала наличие серьёзных недостатков в конструкции Р-7. При анализе данных телеметрии было установлено, что в определённый момент при опорожнении баков горючего возникали колебания давления в расходных магистралях, которые приводили к повышенным динамическим нагрузкам и, в конечном счёте, к разрушению конструкции (американские конструкторы также столкнулись с этой проблемой).

Стартовавшая 21 августа 1957 года в 15:25 МСК на научно-исследовательском полигоне № 5 МО СССР ракета полностью выполнила намеченный план полёта, головная часть достигла полигона на Камчатке. 27 августа в советских газетах появилось сообщение ТАСС об успешном испытании в СССР сверхдальней многоступенчатой ракеты. В действительности испытание выявило некоторые проблемы:

Оставшиеся [ Воскресенский, Мишин, Юрасов, Калашников и Охапкин ] рассказали [в период болезни Чертока, на который пришёлся запуск], что в этом победном пуске головную часть на Камчатке не нашли. Никаких следов падения, как ни искали, не обнаружили. По всем признакам, головка сгорела и рассыпалась в плотных слоях [атмосферы], совсем близко от Земли. Телеметрическая связь была потеряна за 15–20 секунд до расчётного времени достижения поверхности Земли.

…

[Со слов Игоря Юрасова] сразу после отделения головной части зафиксировано её соударение с корпусом центрального блока.

— Борис Черток, «Ракеты и люди. Фили—Подлипки—Тюратам», Глава 3.

Из воспоминаний Леонида Слабкого:

Анализ упавших элементов конструкции головной части позволил установить, что разрушение началось с наконечника головной части, и одновременно уточнить величины уноса её теплозащитного покрытия. Это позволило доработать документацию на головную часть, уточнить компоновку, конструкторские и прочностные расчёты и изготовить её в кратчайшие сроки для очередного пуска.

4 октября и 3 ноября этого же года в Советском Союзе при помощи ракеты-носителя Спутник, выполненной на базе Р-7, были запущены первые искусственные спутники Земли.

Создание ядерной боеголовки для Р-7

Первоначально МБР Р-7 предполагалось оснастить термоядерным зарядом типа РДС-6с мощностью 1,5 Мт и весом 3,4 т. Однако в результате проведенных в ноябре 1955 г. испытаний водородной бомбы, построенной на новом принципе обжатия, выявилась возможность создания для ракеты Р-7 заряда мощностью около 2 Мт. и весом 2,9 т., снижение веса позволяло увеличить дальность полета ракеты Р-7 на 200-300 км. Согласно Постановлению ЦК КПСС и СМ СССР от 21 апреля 1956 г., был выбран этот вариант.

Заряд для ракеты Р-7 испытывался в корпусе авиабомбы на Новоземельском полигоне 6 октября 1957 г. Полученная мощность термоядерного заряда в 2,9 Мт превышала расчетную на 20%.

В процессе разработки конструкции головной части (ГЧ) ракеты Р-7 были проведены лётно-конструкторские испытания с целью определения состояния ее конструкции, температурного воздействия на нее, перемещений и деформации узлов в условиях действия реальных перегрузок и температур при полете ГЧ. Лётные испытания показали сохранность целостности конструкции ГЧ и заряда; величины перегрузок, температурных воздействий и перемещений узлов конструкции находились в пределах допустимых значений. В целом это позволило сделать вывод о высокой надежности ГЧ ракеты Р-7^[2] .

Конструкция

Р-7 разработана ОКБ-1 под руководством главного конструктора Сергея Павловича Королёва. Главный проектировщик: Сергей Сергеевич Крюков Она была спроектирована по «пакетной» схеме. Первая ступень состоит из четырёх боковых блоков, каждый длиной 19 м и наибольшим диаметром 3 м. Они расположены симметрично вокруг центрального блока (вторая ступень) и соединены с ним верхним и нижним поясами силовых связей. Конструкция блоков одинакова. Блок состоит из опорного конуса, топливных баков, силового кольца, хвостового отсека и двигательной установки. На всех блоках стояли ЖРД РД-107 с насосной подачей компонентов топлива. Двигатель был выполнен по открытой схеме и состоял из шести камер сгорания. При этом две из них использовались как рулевые. ЖРД развивал тягу 78 т у земли.

Вторая ступень (центральный блок) ракеты состояла из приборного отсека, баков для окислителя и горючего, силового кольца, хвостового отсека, маршевого двигателя и четырёх рулевых агрегатов. На ней устанавливался ЖРД РД-108, аналогичный по конструкции с РД-107, но имевший большее число рулевых камер. Он развивал тягу 71 тонн у земли, включался одновременно с двигателями первой ступени (ещё на старте) и работал, соответственно, дольше чем ЖРД первой ступени.

Запуск всех двигателей обеих ступеней на старте осуществлялся по той причине, что в то время у разработчиков ракеты не было уверенности в возможности надежного зажигания двигателей второй ступени на большой высоте. С аналогичной проблемой столкнулись американские ракетостроители, создавая в это же время МБР «Атлас».

Все двигатели использовали двухкомпонентное топливо: окислитель — жидкий кислород, горючее — керосин Т-1. Для привода турбонасосных агрегатов ракетных двигателей применялся горячий газ, образующийся в газогенераторе при каталитическом разложении перекиси водорода, а для наддува баков — сжатый азот. Для достижения необходимой дальности полёта установили автоматическую систему регулирования режимов работы двигателей и систему синхронного опорожнения баков (СОБ), что позволило сократить гарантийный запас топлива. Конструктивно-компоновочная схема Р-7 обеспечивала запуск всех двигателей при старте (в том числе ДУ центрального блока) с помощью специальных пирозажигательных устройств, установленных в каждую из 32 камер сгорания.

Маршевые ЖРД ракеты имели для своего времени высокие энергетические и массовые характеристики, а также высокую надёжность.

У Р-7 была комбинированная система управления. Автономная подсистема обеспечивала угловую стабилизацию и стабилизацию центра масс на активном участке траектории. Радиотехническая подсистема осуществляла коррекцию бокового движения центра масс в конце активного участка траектории и выдачу команды на выключение двигателей. Исполнительными органами системы управления были поворотные камеры рулевых двигателей и воздушные рули.

Для радиокоррекции были построены два пункта управления (основной и зеркальный), удаленных на 276 км от стартовой позиции и на 552 км друг от друга. Измерение параметров движения Р-7 и передача команд управления ракетой осуществлялась импульсной многоканальной линией связи. Она работала в 3-сантиметровом диапазоне волн кодированными сигналами. Специальное счётно-решающее устройство, находившееся на главном пункте, позволяло совершать управление по дальности полёта, оно давало команду выключения двигателя второй ступени при достижении заданной скорости и координат.

После успешных пусков 8К71 как баллистической ракеты она была использована в 1957 году для запуска первых в мире искусственных спутников Земли. С тех пор ракеты-носители семейства Р-7 активно применяются для запуска космических аппаратов различного назначения, а с 1961 года эти ракеты-носители широко используются в пилотируемой космонавтике.

На основе Р-7 было создано целое семейство ракет-носителей. С 1957 по 2000 год выполнены запуски более 1800 ракет-носителей на базе Р-7, из них более 97 % стали успешными.^[3]

Разработку и выпуск первых экземпляров ракеты осуществило в 1956—1957 годах подмосковное предприятие ОКБ-1.

С 1958 года и по настоящее время все ракеты семейства Р-7 производит ЦСКБ-Прогресс, город Самара.

Глава НАСА Чарльз Болден признал российскую ракету-носитель «Союз» и одноимённый пилотируемый космический корабль самыми надёжными в мире^[4].

Принятие на вооружение

Для базирования этих ракет, в 1957 году, было принято решение о строительстве боевой стартовой станции (объект «Ангара») в районе посёлка Плесецк (Архангельская область). В результате длительных доработок стартового комплекса и его высокой стоимости, официальное принятие ракеты на вооружение сильно затянулось. 15 декабря 1959 года первая боевая стартовая станция заступила на боевое дежурство, через два дня постановлением Правительства СССР был создан новый вид Вооруженных Сил — Ракетные войска стратегического назначения.

Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 192—20 от 20 января 1960 года МБР Р-7 была принята на вооружение. 16 июля 1960 года впервые в Вооруженных Силах было проведено два учебно-боевых пуска ракеты серийного производства со стартовой позиции. Перед стартом ракету доставляли с технической позиции на железнодорожном транспортно-установочном лафете и устанавливали на массивное пусковое устройство. Весь процесс предстартовой подготовки длился более двух часов.

Ракетный комплекс получился громоздким, уязвимым, очень дорогим и сложным в эксплуатации. К тому же в заправленном состоянии ракета могла находиться не более 30 суток. Для создания и пополнения необходимого запаса кислорода для развернутых ракет нужен был целый завод. Комплекс имел низкую боевую готовность. Недостаточной была и точность стрельбы. Ракета данного типа не годилась для массового развертывания. Всего было построено четыре стартовых сооружения.

12 сентября 1960 года на вооружение была принята МБР Р-7А. Она имела несколько бо́льшую по размерам вторую ступень, что позволило увеличить на 500 км дальность стрельбы, новую головную часть и упрощенную систему радиоуправления. Но добиться заметного улучшения боевых и эксплуатационных характеристик не удалось. Очень быстро стало ясно, что Р-7 и её модификация не могут быть поставлены на боевое дежурство в массовом количестве. К моменту возникновения Карибского кризиса РВСН располагали всего несколькими десятками ракет Р-7 и Р-7А и лишь пятью готовыми пусковыми площадками; к концу 1968 года обе эти ракеты сняли с вооружения.

Семейство ракет-носителей, созданных на базе Р-7

Удачность и, как следствие, надёжность конструкции и очень большая для МБР мощность позволила использовать Р-7 в качестве ракеты-носителя. В процессе эксплуатации Р-7 в качестве РН выявлялись недостатки и производилась её модернизация для повышения выводимой полезной нагрузки, надёжности, увеличения спектра решаемых ею задач, что привело к появлению целого семейства ракет-носителей.

Ракеты-носители именно данного семейства открыли человеку космическую эру, ими, среди всего прочего, были осуществлены:

• Вывод на орбиту Земли первого искусственного спутника.
• Вывод на орбиту Земли первого спутника с живым существом на борту.
• Вывод на орбиту Земли первого корабля с человеком на борту.
• Вывод станции Луна-9, выполнившей первую мягкую посадку на Луну.^[5]

По состоянию на 01 января 2018 г. все пилотируемые запуски СССР и России (за исключением запусков российских космонавтов с территории США челноками программы «Space Shuttle») осуществлены ракетами данного семейства.

Ракеты-памятники

Имеются памятные монументы, представляющие собой полноразмерный макет ракеты P-7, установленный на пьедестале:

См. также

Примечания

Ссылки

   Ракеты-носители на базе Р-7 Google Maps  KMZ (недоступная ссылка с 21-08-2015 [1185 дней]) (3D-модели — файл KMZ для Google Earth)

org-wikipediya.ru

Лучшая ракета в истории. 60 лет Р-7

Знаменитая «семерка», обеспечившая череду побед Советского Союза в космосе, восхитивших весь мир, празднует сегодня свой шестидесятилетний юбилей на «рабочем месте» — ракеты на ее базе летают сейчас и будут летать еще лет десять минимум.
Можно долго спорить, какая ракета-носитель является лучшей, но, на мой взгляд, титул самой замечательной ракеты однозначно принадлежит семейству Р-7.
«Семерку» проектировали без преувеличения гениальные люди. И в конструкции ракеты до сих пор можно найти результаты их остроумных, талантливых и местами парадоксальных решений.

Один из первых пусков Р-7, фото из архива ЦЭНКИ

Красота по-советски

Ступени РН «Союз», фото из буклета ЦСКБ «Прогресс»/cosmopark.ru

На фото хорошо видно, что центральный блок (вторая ступень) в верхней части шире, чем в нижней. Кроме того, если приглядеться, заметно, что верхняя часть центрального блока коническая, и ступень сначала расширяется, а потом уже сужается.

Ракета «Восток» на ВДНХ, фото Sergei Arssenev/Wikimedia Commons

Если задуматься, боковые блоки тоже вызывают вопросы. Кроме того, что они конические, и, значит, в них поместится меньше топлива, чем в цилиндрические той же высоты, многие современные ракеты вообще не используют боковые блоки. Почему же они появились на «семерке»?

Р-7, она же по индексу Главного ракетно-артиллерийского управления, 8К71, должна была быть межконтинентальной баллистической ракетой, и нести водородную бомбу массой 5,4 тонны на расстояние 8240 километров. Советские конструкторы уже умели делать одноступенчатые ракеты, летающие на 1200 км (Р-5), но простые расчеты показывали, что одной ступени для такой дальности и грузоподъемности не хватит. Теоретическое решение — многоступенчатые ракеты — было предложено еще в начале 20-го века Циолковским, но его практическая реализация сразу же поставила огромное количество проблем перед инженерами. Самый очевидный вариант, поставить вторую ступень над первой, означал, что двигатель второй ступени придется включать на большой высоте, в условиях почти вакуума и невесомости. Как там поведет себя запускающийся ракетный двигатель, никто пока не знал. Поэтому было принято решение установить первые ступени пакетом вокруг второй. В этом случае все пять двигателей запускались на Земле, под электрическим контролем наземных систем, и, только если все было в порядке, ракета отрывалась от стартового стола.

Принятое решение скомпоновать ракету «пакетом» породило множество новых проблем, потому что у конструкторов вместо одной ракеты появилось, фактически, пять. Инженеры, привыкшие к свободно стоящей на стартовом столе ракете, сначала спроектировали четыре отдельных стола для боковых блоков, и собирались транспортировать ракету на старт в вертикальном положении. А сами боковые блоки изначально хотели сделать цилиндрами высотой 20,92 м. Но идея плохо смотрелась уже на чертежах. Транспортер выглядел громоздким, сложным и дорогим, четыре отдельных стола неприемлемо нагружали центральный блок, и, к тому же, небольшой ветер грозил опрокинуть ракету. А боевая ракета не могла дожидаться хорошей погоды. Паллиативные решения вроде строительства стены вокруг старта выглядели уродливо и плохо решали проблему. Нужно было придумать что-то принципиально новое.

В полете усилие от боковых блоков передавалось на силовой шпангоут центрального блока в его верхней части. И возникла очень изящная идея использовать уже существующий на ракете элемент в стартовом сооружении. Ракету подвесили за середину так, что на стартовом столе она испытывала нагрузки, практически совпадающие с полетными.

Узел крепления бокового блока с карманом под кронштейн стартового сооружения, фото КИК СССР

Кронштейн стартового сооружения, фото КИК СССР

Ракета в стартовом сооружении, фото КИК СССР

Также, боковые блоки сделали коническими и уменьшили их длину на 1,3 м. Подобное решение, во-первых, снижало требования к скорости отвода силовых опор, а во-вторых, в полете сдвигало назад центр давления, облегчая работу системы управления.

Подвешивание ракеты «под бока» решало и проблему ветровой нагрузки — появилась возможность опустить хвостовую часть под стартовое сооружение, спрятав ее от ветра и избавиться от «китайской стены» вокруг старта.

Схема стартового сооружения, рисунок из архива КБОМ

Нерациональный транспортер тоже удалось ликвидировать, заменив вертикальную сборку и транспортировку на горизонтальную. Установочный агрегат стал легким и изящным.

Установка РН «Союз» в стартовое сооружение, фото Рамиль Ситдиков/РИА Новости

Укрощенная гравитация

Просто и надежно до гениальности реализован старт «семерок». При запуске боковых блоков неизбежен разброс тяги. При этом могут возникать большие возмущающие моменты, а «запоздавший» блок мог бы в худшем случае вывалиться из пакета. Синхронизировать запуск двигателей средствами 50-х годов было невозможно. Но эту проблему сумели красиво обойти — боковые блоки при запуске выходили на промежуточную ступень тяги, меньшую, чем масса ракеты. Возмущающие моменты парировались фермами стартового сооружения. Если все было в порядке, запускался двигатель центрального блока. Суммарная тяга двигателей превышала вес ракеты, и она начинала подниматься. Когда ракета поднималась на 49 миллиметров, кронштейны стартовых опор выходили из креплений, и ракета оказывалась в свободном полете. А с промежуточной ступени на полную тягу боковые блоки переходили проще и надежней, что позволяло это делать уже в полете.

Ракета чуть поднялась, опоры уже начинают выдвигаться, стоп-кадр из видео сделан КИК СССР

Анимация старта по видео ЕКА

А силовые опоры и кабель-мачты отводятся под действием гравитации — на них стоят большие и тяжелые противовесы.

Противовесы — желтые цилиндры, фото Роскосмоса

Отделение боковых блоков тоже сделано просто до гениальности. Перед разделением двигатели боковых блоков переводятся на пониженную тягу, а рулевые двигатели выключаются. Затем разрываются нижние силовые связи в хвосте ракеты.

Нижние силовые связи, фото КИК СССР

Двигатели боковых блоков специально расположены под углом к оси блока.

Ось блока и направление тяги двигателя, схема КИК СССР

Поэтому после разрыва силовых связей блоки начинают поворачиваться.

Фото КИК СССР

Затем двигатели боковых блоков выключаются. Двигатель центрального блока (второй ступени) продолжает работать, и боковые блоки под своим весом просто вываливаются из креплений. Сразу после разрыва механического соединения раскрывается дренажный клапан кислородного бака, и боковые блоки начинают закручиваться.

Дренажный клапан под красной предохранительной крышкой по центру, фото КИК СССР

Только в 21 веке на «Союзах» поставили бортовые камеры, и мы смогли увидеть вблизи, насколько это красиво.

Анимация по видео ЕКА

Уникальные кадры штатных и аварийных разделений рекомендую посмотреть на сайте КИК СССР.

Парадоксы немецкого наследия

Рисунок astronautix.com

Любой, хоть сколько-нибудь интересовавшийся историей космической техники, знает, что даже формально копия «Фау-2», советская Р-1, уже отличалась от нее тем, что была модифицирована под производство в СССР, и использовала другие материалы. А уже начиная с Р-2 советские конструкторы отодвинули немцев и стали идти своей дорогой. Греттрупа отпустили из СССР еще в 1953 году, до начала разработки Р-7, продержав до этого несколько лет в информационной изоляции, а Г-5 был проектом крылатой, а не баллистической ракеты. Так что обвинения в плагиате полностью безосновательны. Но, в то же время, я знаю в «семерке» две вещи, которые до сих пор несут немецкий след.

Первая — это стартовый ключ, поворотом которого дается последняя ручная команда на пуск ракеты. Конструкторы, создавая пульты стартовых систем Р-7 хотели поставить более современно выглядящий выключатель, но военные, привыкшие к команде «ключ на старт» попросили оставить механический ключ.

Ключ на старт в Музее космонавтики, фото из ЖЖ yellow-reporter

Вторая — идея привода турбонасосного агрегата от каталитического разложения перекиси водорода. В присутствие катализатора концентрированная перекись превращалась в горячий водяной пар, и высвободившаяся энергия вращала турбины, подающие в двигатель компоненты топлива. Концепция использовалась и на «Фау-2», и на советских Р-1, Р-2, Р-5, до сих пор жива на семействе Р-7, и только на последующих ракетах от нее отказались. В 1950-х это был простой, компактный и надежный, пусть и не самый эффективный вариант, а сейчас это смотрится анахронизмом. В более современных ракетах стоят газогенераторы в виде небольших камер сгорания, которые используют те же компоненты и из тех же баков, что и основной двигатель. Но модернизировать двигатели и менять конструкцию уже поздно, надежность двигателя за сотни пусков наработана буквально космическая, так что газогенератор с перекисью будет летать на «семерке» до конца ее эксплуатации.

Газогенератор, рисунок lpre.de

Сложное, простое и необычное

Если надежность одного ракетного блока равна 0,9, то, поскольку для нормального полета нужна работа всех пяти, надежность нужно перемножить, и итоговая надежность составила бы 0,9⁵, то есть 0,59, что совершенно неприемлемо. И это еще не учитывая надежности системы управления, системы разделения и т.д. Конструкторам пришлось кардинально улучшить надежность систем — все, что можно, не только дублировали, но и ставили три одинаковые системы с голосованием (мажорирование). А то, что нельзя было дублировать, например, двигатели, подвергали наземной отработке и испытаниям. Фактически, создав Р-7, советские ракетчики вышли на качественно новый уровень обеспечения надежности технических систем.

Изящное решение, ставшее традиционным для советской и российской космической техники придумали двигателисты. Двигатель с большой камерой сгорания и параметрами, требуемыми для Р-7, создать не удавалось. А в камерах сгорания меньшего размера процессы были более понятными и управляемыми. Одну большую камеру заменили на четыре маленькие, а выгода от повышения эффективности двигателя перевесила потери от увеличения его массы. На исходной «семерке» получилось аж 32 камеры сгорания — 20 маршевых и 12 рулевых.

Транспортировка РН «Союз» на старт, фото NASA

Надежно зажечь 32 камеры сгорания — нелегкая задача. Благодаря тому, что на первой и второй ступенях двигатели запускаются на земле, стало возможным реализовать очень простое и дешевое решение — пиротехнические шашки с электрическим запалом на деревянных креплениях.

Пирозажигательные устройства на деревянных креплениях

Представляя из себя, фактически, гигантские спички, пирозажигательные устройства стоят копейки, и позволяют надежно запускать двигатель — если шашка по какой-то причине не загорелась, система управления получит информацию об этом, и остановит запуск ракеты. Надежность системы такова, что старт ракеты по причине плохого зажигания отменяют реже, чем раз в десятилетие.

Но самую забавную особенность семейства Р-7 я приберег напоследок. «Семерка», наверняка, единственная из существующих ракет-носителей, где перед стартом персонал проворачивает вручную турбонасосные агрегаты двигателей при помощи «кривого стартера», как на старых автомобилях.

Вид сверху на турбонасосный агрегат, музей РКК «Энергия», собственное фото

На Р-7 в качестве окислителя используется жидкий кислород. Он очень холодный, и стремится заморозить все, до чего сможет добраться. Турбонасосный агрегат перед стартом обогревается, но чтобы убедиться, что на на нем не намерз лед, и он может свободно вращаться, персонал открывает небольшой лючок на боку каждого блока, вставляет в отверстие «кривой стартер», и проворачивает его.

Лючок для проворота ТНА вручную, музей РКК «Энергия», собственное фото

Заключение

leon-rumata.livejournal.com