Den 21. august 1957, for præcis 60 år siden, blev verdens første interkontinentale ballistiske missil (ICBM) R-7 succesfuldt affyret fra Baikonur-kosmodromet. Dette sovjetiske missil var det første interkontinentale ballistiske missil, der med succes blev testet og leverede et sprænghoved til et interkontinentalt område. R-7, som også blev kaldt "syv" (GRAU-indeks-8K71), var en totrins ICBM med et aftageligt sprænghoved, der vejer 3 tons og en flyvning på 8 tusinde kilometer.
Senere, fra 20. januar 1960 til slutningen af 1968 var en ændring af dette missil under betegnelsen R -7A (GRAU -indeks - 8K74) med en øget flyvning på 9,5 tusinde kilometer i drift med USSRs strategiske missilstyrker. I NATO-lande var dette missil kendt som SS-6 Sapwood. Denne sovjetiske raket blev ikke kun et formidabelt våben, men også en stor milepæl i russisk kosmonautik og blev grundlaget for oprettelsen af affyringsbiler beregnet til opsendelse af rumfartøjer og skibe i rummet, herunder bemandede. Bidraget fra denne raket til udforskning af rummet er enormt: Mange kunstige jordsatellitter blev opsendt i rummet på R-7 affyringsbiler, startende med de allerførste, og den første mand fløj ud i rummet.
Historien om oprettelsen af R-7 raketten
Historien om oprettelsen af R -7 ICBM begyndte længe før dens første lancering fandt sted - i slutningen af 1940'erne og begyndelsen af 1950'erne. I løbet af denne periode blev det ifølge resultaterne af udviklingen af enkelttrins ballistiske missiler R-1, R-2, R-3 og R-5, som blev ledet af den fremragende sovjetiske designer Sergei Pavlovich Korolev, klart, at i fremtiden, for at nå en potentiel fjendes territorium, en betydeligt mere kraftfuld sammensat en flertrinsraket, ideen om at skabe, som tidligere blev udtrykt af den berømte russiske kosmonautikteoretiker Konstantin Tsiolkovsky.
Tilbage i 1947 organiserede Mikhail Tikhonravov en separat gruppe ved Research Institute of Artillery Sciences, som begyndte at udføre systematiske undersøgelser af muligheden for at udvikle sammensatte (flertrins) ballistiske missiler. Efter at have undersøgt de resultater, der blev opnået af denne gruppe, besluttede Korolev at udføre et foreløbigt design af en kraftig flertrinsraket. Foreløbig forskning om udviklingen af ICBM'er begyndte i 1950: Den 4. december 1950 blev der ved dekret fra Ministerrådet i Sovjetunionen udført et omfattende søge -F & U -arbejde om emnet "Undersøgelse af udsigterne til oprettelse af forskellige typer RDD'er med en rækkevidde på 5-10 tusinde kilometer og en sprænghovedvægt fra 1 til 10 tons. "… Og den 20. maj 1954 blev der udstedt endnu et regeringsdekret, der officielt satte OKB-1 til opgave at udvikle et ballistisk missil, der kunne bære en termonuklear ladning på et interkontinentalt område.
Nye kraftfulde motorer til R-7 raketten blev skabt parallelt på OKB-456, arbejdet blev overvåget af Valentin Glushko. Kontrolsystemet til raketten blev designet af Nikolai Pilyugin og Boris Petrov, lanceringskomplekset blev designet af Vladimir Barmin. En række andre organisationer var også involveret i arbejdet. Samtidig rejste landet spørgsmålet om at bygge et nyt teststed for interkontinentale ballistiske missiler. I februar 1955 blev der udstedt endnu et dekret fra Sovjetunionens regering om begyndelsen af konstruktionen af teststedet, der blev navngivet det femte forsknings- og teststed i forsvarsministeriet (NIIP-5). Det blev besluttet at bygge polygonen i området ved landsbyen Baikonur og Tyura-Tam-krydset (Kasakhstan), senere gik det over i historien og er den dag i dag kendt som Baikonur. Kosmodromen blev bygget som et yderst hemmeligt anlæg; affyringskomplekset for de nye R-7 missiler var klar i april 1957.
Designet af R-7 raketten blev afsluttet i juli 1954, og allerede den 20. november samme år blev konstruktionen af raketten officielt godkendt af Ministerrådet i USSR. I begyndelsen af 1957 var det første sovjetiske interkontinentale ballistiske missil klar til test. Fra midten af maj 1957 blev den første serie af tests af den nye raket udført, den demonstrerede tilstedeværelsen af alvorlige fejl i dens design. Den 15. maj 1957 blev den første lancering af R-7 ICBM udført. Ifølge visuelle observationer forløb rakets flugt normalt, men derefter blev ændringer i flammen af udstødningsgasserne fra motorerne mærkbare i halerummet. Senere, efter behandling af telemetri, blev det konstateret, at der opstod brand i en af sideblokkene. Efter 98 sekunders kontrolleret flyvning på grund af tab af tryk, blev denne enhed adskilt, hvorefter kommandoen om at slukke raketmotorerne fulgte. Årsagen til ulykken var en lækage i brændstofslangen.
Den næste lancering, der var planlagt til den 11. juni 1957, fandt ikke sted på grund af en funktionsfejl i centralenhedens motorer. Flere forsøg på at starte raketmotorerne førte ikke til noget, hvorefter automatikken udsendte en nødstopkommando. Testledelsen besluttede at tømme brændstoffet og fjerne R-7 ICBM fra lanceringsstedet. Den 12. juli 1957 var R-7-raketten i stand til at starte, men ved 33 sekunders flystabilitet gik tabt, begyndte raketten at afvige fra den angivne flyvebane. Denne gang var årsagen til ulykken en kortslutning på kroppen af integrators styresignalkredsløb langs rotation og pitch -kanalen.
Kun den fjerde opsendelse af den nye raket, der fandt sted den 21. august 1957, blev anerkendt som en succes, raketten var for første gang i stand til at nå målområdet. Raketten blev affyret fra Baikonur, udarbejdede den aktive sektion af banen, hvorefter rakethovedet ramte en given firkant på Kamchatka -halvøen (Kura -raketområdet). Men selv i denne fjerde lancering var ikke alt glat. Den største ulempe ved opsendelsen var ødelæggelsen af rakethovedet i de tætte lag af atmosfæren på den faldende del af dens bane. Telemetri-kommunikation med raketten gik tabt 15-20 sekunder før den estimerede tid til at nå jordens overflade. Analysen af de faldne strukturelle elementer i R-7 raket sprænghovedet gjorde det muligt at fastslå, at ødelæggelsen begyndte fra spidsen af sprænghovedet, og samtidig tydeliggøre størrelsen af overførslen af dens varmebeskyttende belægning. De modtagne oplysninger gjorde det muligt at færdiggøre dokumentationen til missilstridshovedet, afklare styrke- og designberegninger, layout og også at fremstille et nyt missil hurtigst muligt til den næste opsendelse. På samme tid, den 27. august 1957, dukkede der nyheder op i den sovjetiske presse om den vellykkede test i Sovjetunionen af en ultra-langdistanceret flertrins-raket.
De positive resultater af flyvningen af den første sovjetiske ICBM R-7 i den aktive sektion af banen gjorde det muligt at bruge denne raket til at opsende de første kunstige jordsatellitter i menneskehedens historie den 4. oktober og 3. november samme år. Oprindeligt skabt som en kampmissil, havde R-7 de nødvendige energikapaciteter, som gjorde det muligt at bruge det til at affyre en betydelig masse nyttelast i rummet (i en bane nær jorden), hvilket tydeligt blev demonstreret ved lanceringen af de første sovjetiske satellitter.
Baseret på resultaterne af 6 testlanceringer af R-7 ICBM blev dets sprænghoved væsentligt ændret (faktisk erstattet med et nyt), sprænghovedsadskillelsessystemet blev revideret, og der blev også brugt slidsede antenner til telemetrisystemet. Den 29. marts 1958 fandt den første opsendelse sted, som fulgte fuldt ud (raketens hoved nåede målet uden ødelæggelse). På samme tid, i løbet af 1958 og 1959, fortsatte flyvetest af raketten, ifølge hvilke alle nye ændringer blev foretaget i dens design. Som følge heraf blev R-7-raketten officielt taget i brug ved resolutionen fra Ministerrådet for Sovjetunionen og Centraludvalget for CPSU nr. 192-20 20. januar 1960.
Raket design R-7
Det interkontinentale ballistiske missil R-7, skabt ved OKB-1 under ledelse af chefdesigner Sergei Pavlovich Korolev (chefdesigner Sergei Sergeevich Kryukov), blev bygget i henhold til den såkaldte "batch" -ordning. Rakettens første etape bestod af 4 sideblokke, der hver havde en længde på 19 meter og en maksimal diameter på 3 meter. Sideblokkene var placeret symmetrisk omkring den centrale blok (rakettens andet trin) og forbundet til den med de nedre og øvre bælter af strømforbindelser. Udformningen af raketblokkene var den samme. Hver af dem bestod af en støttekegle, en kraftring, brændstoftanke, et halerum og et fremdrivningssystem. Alle enheder var udstyret med RD-107 raketmotorer med et pumpesystem til levering af brændstofkomponenter. Denne motor blev bygget på et åbent kredsløb og omfattede 6 forbrændingskamre. I dette tilfælde blev to kamre brugt som styrekamre. RD-107 raketmotoren udviklede et tryk på 82 tons ved jordoverfladen.
Den anden fase af raketten (centralblok) omfattede et instrumentrum, en brændstof- og oxidationsbeholder, en kraftring, et bagkammer, en hovedmotor og 4 styreenheder. På den anden etape blev ZhRE-108 placeret, hvilket i design lignede RD-107, men adskilte sig i et stort antal styrekamre. Denne motor udviklede 75 tons tryk på jorden. Den blev tændt samtidig med motorerne i den første etape (selv i lanceringsøjeblikket) og fungerede i overensstemmelse hermed længere end den flydende drivmotor i den første etape. Lanceringen af alle de tilgængelige motorer i første og anden etape lige i starten blev udført af den grund, at rakettens skabere på det tidspunkt ikke havde tillid til muligheden for pålidelig tænding af anden etappes motorer i stor højde. Et lignende problem stod derefter over for amerikanske designere, der arbejdede på deres Atlas ICBM'er.
LPRE RD-107 i Memorial Museum of Cosmonautics i Moskva
Alle motorer i den første sovjetiske ICBM R-7 brugte to-komponent brændstof: brændstof-petroleum T-1, oxidationsmiddel-flydende ilt. For at drive turbopumpe -samlinger af raketmotorer blev der brugt varm gas dannet i gasgeneratoren under den katalytiske nedbrydning af hydrogenperoxid, og komprimeret nitrogen blev brugt til at sætte tankerne under tryk. For at sikre den givne rækkevidde af raketflyvningen blev der anbragt et automatisk system til regulering af motorernes driftstilstande samt et system til synkron tømning af tanke (SOB), hvilket gjorde det muligt at reducere den garanterede brændstoftilførsel. Design og layout af R-7-raketten sikrede lanceringen af alle dens motorer på tidspunktet for lanceringen ved hjælp af specielle pyro-tændingsanordninger, de blev placeret i hver af de 32 forbrændingskamre. Krydstogtsraketmotorer i denne raket til deres tid blev kendetegnet ved meget høj energi og masseegenskaber og udmærkede sig også positivt ved deres høje grad af pålidelighed.
Kontrolsystemet på det interkontinentale ballistiske missil R-7 blev kombineret. Det autonome delsystem var ansvarligt for at tilvejebringe vinkelstabilisering og stabilisering af massens centrum, mens raketten var på det aktive ben af banen. Og delsystemet radioteknik var ansvarligt for at korrigere sidebevægelsen af massecentret i sidste fase af den aktive sektion af banen og udstede en kommando om at slukke motorerne. Missilkontrolsystemets udøvende organer var luftroer og ratmotorer med roterende kamre.
Værdien af R-7 raketten i erobringen af rummet
R-7, som mange kaldte simpelthen "syv", blev stamfader til en hel familie af sovjetiske og russiskfremstillede luftfartøjer raketter. De blev oprettet på grundlag af R-7 ICBM'erne i løbet af en dyb og multi-trins moderniseringsproces. Fra 1958 til i dag er alle missiler fra R-7 familien produceret af TsSKB-Progress (Samara).
Lanceringskøretøjer baseret på R-7
Succesen og som følge heraf den høje pålidelighed af missilets design kombineret med en tilstrækkelig stor effekt til ICBM'er gjorde det muligt at bruge det som et affyringsvogn. Allerede under driften af R-7 i denne kapacitet blev der identificeret nogle mangler, en proces med dens gradvise modernisering fandt sted for at øge massen af nyttelast i kredsløb, pålidelighed samt udvide rækkevidden af opgaver løst af raket. Lanceringskøretøjerne i denne familie åbnede virkelig rumalderen for hele menneskeheden, med deres hjælp blev der blandt andet udført:
- opsendelse af den første kunstige satellit i jordens kredsløb;
- opsendelse af den første satellit med et levende væsen ombord i jordens kredsløb (hundekosmonauten Laika);
- lancering af det første rumfartøj med en mand ombord i jordens kredsløb (Yuri Gagarins flyvning).
Pålideligheden af designet af R-7-raketten skabt af Korolev gjorde det muligt på grundlag af at udvikle en hel familie af affyringsbiler: Vostok, Voskhod, Molniya, Soyuz, Soyuz-2 og deres forskellige modifikationer. Desuden bruges de nyeste af dem aktivt i dag. R-7-familieraketterne er blevet de mest massive i historien, antallet af deres opsendelser er allerede omkring 2000, de er også anerkendt som en af de mest pålidelige i verden. Til dato er alle bemandede opsendelser af Sovjetunionen og Rusland blevet udført ved hjælp af bæreraketter af denne familie. I øjeblikket driver Roskosmos og rumstyrkerne aktivt Soyuz-FG og Soyuz-2 missiler fra denne familie.
Kopi af Gagarins "Vostok-1". Udstillet på Museum of Cosmonautics område i Kaluga
