R-7

Восток пусковая основана на R-7 на всех Всесоюзной выставке в Москве

R-7 ( русс. Семёрка Semjorka «Семь») была первой в мире межконтинентальной баллистической ракетой . Он был разработан в Советском Союзе и до сих пор используется как практически неизменный Союз . Р-7 - одна из самых надежных и широко используемых ракет-носителей в космических путешествиях . С 1953 года он строился и эксплуатировался под руководством Сергея Королжева . Из-за отсутствия официального русского названия на Западе первоначально использовалось кодовое обозначение DIA SS-6 или кодовое название НАТО Sapwood (по-английски заболонь).

Первый Р-7 имел высоту 34 м, диаметр 3 м, вес 280 т, имел две ступени и приводился в действие двигателями на жидком кислороде и керосине РП-1 в качестве топлива . В качестве баллистической ракеты Р-7 могла нести полезную нагрузку до 8800 км с точностью около 5 км.

разработка

История Р-7 берет начало с 1950 года. В этом году в Советском Союзе были проведены первые исследования ракет межконтинентальной дальности. В этих исследованиях рассматривались крылатые ракеты , многоступенчатые баллистические ракеты и их комбинация. Эти исследования продолжались в 1951 и 1952 гг. Идея ракеты со связанными ступенями вместо реальной многоступенчатой ​​ракеты была отдана предпочтение и признана технически возможной. 2 февраля 1953 г. Калининградское ОКБ- 1 (ныне РКК "Энергия" ) , возглавляемое Сергеем Королевым, получило заказ на разработку конкретного предложения по 170-тонной ракете с дальностью полета 8000 км. В результате получился проект Р-6 (или Т-1), который состоял из центральной ступени, вокруг которой были скомпонованы четыре ракеты Р-5 . Грузоподъемность должна составлять 3 т. В октябре 1953 г. требования к конструкции были изменены. После первого успешного советского испытания водородной бомбы 12 августа 1953 года ( РДС-6 ) новая ракета должна была нести термоядерную боеголовку. Требуемая грузоподъемность увеличена до 5,5 т. Однако с конструкцией R-6 это было невозможно, и была начата совершенно новая программа - R-7. Он должен иметь стартовую массу 280 т при дальности полета 8000 км. Разработка Р-7 с индексом ГРАУ 8К71 была санкционирована 20 мая 1954 года. Базовый проект ракеты был завершен в июле 1954 года, а 20 ноября 1954 года Совет Министров СССР утвердил окончательный проект.

При разработке Р-7 ОКБ-1 составляло прямую конкуренцию конструкторским бюро Мясищева и Лавочкина . Они разработали межконтинентальные крылатые ракеты W-350 Burja и Object-40 Buran, которые конкурировали за роль стратегического носителя с Р-7. Помимо этих конкурентов с принципиально иной концепцией авианосца, конкуренция существовала и в советской ракетной промышленности. В начале разработки Р-7 ОКБ-1 Королева было единственным советским бюро по созданию больших баллистических ракет. При разработке Р-7 он опирался на относительно простую и высокоэнергетическую топливную комбинацию керосина и жидкого кислорода. Однако у этого был недостаток: необходимое охлаждение кислорода означало, что он не мог храниться в баках ракеты. Это повлекло за собой долгую подготовку, так как ракеты пришлось заправлять непосредственно перед взлетом. В результате другие ракетные инженеры, в том числе главный разработчик ракетных двигателей Валентин Глушко , настаивали на использовании гиперголического топлива. В обычных гиперголических топливных комбинациях и топливо, и окислитель являются жидкими при нормальных условиях и поэтому могут постоянно храниться в ракетных баках. Однако Королев отказался от использования такой комбинации топлива, потому что, с одной стороны, они очень токсичны и вызывают коррозию, а с другой стороны, они дают меньше энергии, чем керосин и кислород. Таким образом, министр оборонной промышленности СССР Дмитрий Устинов , одобрил создание второго конструкторского бюро для баллистических ракет под руководством Михаила Jangel (SKB-586) в июне 1954 г. Это должен сначала разработать только средне- баллистическая ракета дальнего действия с гиперголическим топливом ( Р-12 ), но в последующие годы стала основным конкурентом ОКБ-1 и Р-7.

Программа разработки Р-7 в 1955 и 1956 годах развивалась относительно гладко. 20 марта Совет Министров СССР издал постановление, разрешающее все меры по испытаниям и дальнейшему развитию ракеты. К этому моменту новый полигон для испытаний новой ракеты уже строился. Ранее ракетные разработки Советского Союза запускались с 4-го Государственного центрального испытательного полигона Капустин Яр на юге РСФСР . Однако для новой ракеты они искали удаленный полигон, защищенный от шпионажа и радиолокационного наблюдения. Это началось в 1955 году в степи Казахской ССР у железнодорожной станции Тюратам . Позднее этот 5-й Государственный центральный испытательный полигон был назван в честь города Байконур, находящегося примерно в 400 км . Офису разработки Barmin было поручено разработать стартовую площадку для Р-7. Программа летных испытаний Р-7 с этого космодрома № 1 началась 15 мая 1957 года. Первые три испытательных полета 15 мая, 9 июня и 12 июня 1957 года по разным причинам не удались. Первый успешный полет, а значит, и первый успешный полет межконтинентальной баллистической ракеты состоялся 21 августа 1957 года. Ракета преодолела расстояние 6400 км до того, как входящий в нее корпус прорвался над Тихим океаном. Об этом испытательном полете 26 августа официально сообщило советское информационное агентство ТАСС . Следующие два полета 4 октября и 3 ноября 1957 г. также были успешными и одновременно были первыми в мире запусками спутников ( Спутник-1 и Спутник-2 ). После этих 6 полетов Р-7 была впервые доработана и оснащена новой боевой частью для устранения проблем, возникших в четвертом полете. Две другие испытательные серии последовали с 29 марта 1958 года по 10 июля 1958 года, с 24 декабря 1958 года по 27 ноября 1959 года. В 16 испытательных полетах из последней серии впервые было совершено восемь ракет с завода для массового производства в Куйбышеве для Миссии. Предыдущие ракеты производились на опытном заводе в ОКБ. После успешной программы испытаний первая установка с ракетами Р-7 была приведена в боевую готовность в декабре 1959 года на специально построенном стартовом полигоне Ангара в Архангельской области (впоследствии 53-й Государственный центральный полигон в Плесецке ). Первый пуск Р-7 из Плесецка состоялся 15 декабря 1959 года. Двумя днями позже были созданы Ракетные войска стратегического назначения Советского Союза как новый вид советских вооруженных сил. Они взяли под свой контроль все межконтинентальные баллистические ракеты и ракеты средней дальности в стране. 20 января 1960 года Р-7 была официально принята на вооружение.

Пока Р-7 все еще проходил испытания, Совет Министров СССР одобрил разработку усовершенствованной модели под названием Р-7А (СЕРЫЙ индекс 8К74). Он имел более легкую боевую часть, улучшенную систему навигации, более мощные двигатели и мог вместить больше топлива. Тем не менее, взлетная масса ракеты была на 4 т меньше базовой. В результате их дальность действия могла быть увеличена с 8000 км до 12000 км. Программа испытательных полетов Р-7А проходила с декабря 1959 г. по июль 1960 г. Ракета поступила на вооружение в сентябре 1960 г. и заменила базовую версию Р-7.

Использовать как межконтинентальную баллистическую ракету

После первых успешных испытательных полетов Р-7 в 1957 году советскому руководству стало ясно, что концепция МБР превосходит межконтинентальные крылатые ракеты и бомбардировщики дальнего действия. Поэтому конкурирующая программа «Буран» Мясищева была отменена в 1957 г., программа «Буря» Лавочкина продолжалась до 1958 г. и была прекращена после нескольких успешных испытательных полетов. Развитие парка стратегических бомбардировщиков застопорилось до конца 1970-х годов. По сравнению с крылатыми ракетами и бомбардировщиками межконтинентальные баллистические ракеты, подобные Р-7, обещали пробить оборону любого противника и достичь своих целей в кратчайшие сроки.

В ходе прогрессивного развития Р-7 также стало ясно, что техническая концепция Р-7 имела серьезные недостатки для использования в качестве оружия. Первоначальные планы советского руководства предусматривали размещение Р-7 на секретных базах, откуда они должны были проводить контратаку в случае нападения США на Советский Союз. Однако вскоре стало ясно, что местонахождение Р-7 не должно держаться в секрете от США. Огромная ракета с ее стартовой массой 280 т нуждалась в больших наземных пусковых установках, которые можно было легко обнаружить с помощью шпионских полетов (а позже и спутниковой разведки). Из-за размера и сложности необходимых систем их нельзя было защитить от взрывов, близких к ядерным. Сложность и сочетание топлива, использованные на R-7, привели к тому, что время подготовки к взлету составило около 24 часов. Даже после того, как она была установлена ​​на стартовой площадке, ракета была готова к запуску около двух часов. Это означало, что ракеты Р-7 не могли ответить на внезапное нападение на Советский Союз.

Однако самой серьезной проблемой для Р-7 как оружия была стоимость пусковых систем. Еще до первого полета Р-7 в 1957 году началось строительство первой ракетной базы в районе города Плесецк в Архангельской области. Из-за ограниченной дальности действия базовой версии Р-7 стартовые комплексы должны были быть расположены далеко на севере России, чтобы ракеты могли достичь важнейших целей в США. Это не только сократило время заблаговременного предупреждения в случае нападения на стартовые объекты, но и значительно усложнило строительство, поскольку все запланированные базы находились в поясе вечной мерзлоты . Первоначальный план предусматривал строительство пяти стартовых баз, каждая с двенадцатью пусковыми трапами для Р-7. Однако строительство первой из этих баз оказалось очень сложным проектом с постоянно растущими затратами и задержками из-за сложных подземных и климатических условий. Стоимость стартовой площадки оценивалась примерно в 500 миллионов рублей, что составляло около 5% тогдашнего оборонного бюджета СССР. В связи с ростом затрат в 1958 году было принято решение завершить строительство только 4 пусковых рамп, которые в настоящее время строятся в Плезецке для R-7, и отменить другие планы размещения. В результате небольшое количество имеющихся ракет Р-7 в сочетании с низкой точностью ракеты (максимальная погрешность составляла около 10 км) означало, что ракета была бесполезна для превентивного или первого удара по США.

В том же году, когда программа Р-7 была сокращена, была утверждена окончательная доработка межконтинентальной баллистической ракеты Р-16 ОКБ-586, целью которой было преодоление многих недостатков Р-7, в первую очередь за счет использования сохраняемого пороха. Королев, однако, убедил советское правительство, что можно разработать мощную межконтинентальную баллистическую ракету на криогенном топливе без недостатков Р-7. Разработка Р-9 была одобрена 13 марта , так что Р-7 теперь также имела конкуренцию в ОКБ-1.

Первая эстакада для Р-7 была завершена в феврале 1959 года, а первая ракетная установка вступила в строй 9 февраля 1959 года на новом месте. Однако первая ракета не была приведена в боевую готовность до декабря, вместе с первым испытательным полетом Р-7 из Плесецка и созданием Ракетных войск стратегического назначения Советского Союза. Серийное производство ракеты началось в том же году, и было заказано 30 штук, а в 1960 году последовал заказ на 70 ракет. К 1966 году текущий пятилетний план СССР предусматривал производство 210 ракет, включая пусковые установки. для космической программы.

С вводом в строй Р-7А в конце 1960 года стало возможным атаковать цели в США с теперь уже двух аппарелей на Байконуре. Помимо космических полетов и испытательных запусков, рампы на Байконуре также получили второстепенную задачу в качестве стартовой площадки для действующих Р-7А в случае возникновения кризиса. Это произошло, например, Б. во время кубинского ракетного кризиса в октябре 1962 г., когда Р-7А готовили к взлету на Байконуре. Однако до окончания кризиса ракету еще не установили на рампу. С 1963 по 1964 год пандусы в Плезецке в основном использовались для запуска спутников, и важность Р-7 как оружия все больше уходила на второй план. В 1968 году были окончательно списаны последние межконтинентальные баллистические ракеты Р-7А. Многие аналитики не относят Р-7 к МБР первого поколения, поскольку она была развернута в очень ограниченном количестве и имела очень много ограничений на ее использование. Для сравнения: ракета Атлас, разработанная в то же время в США с той же топливной комбинацией, могла транспортировать такую ​​же мощную боеголовку, как Р-7, на сопоставимое расстояние с меньшей, чем половиной стартовой массой, время подготовки к запуску всего лишь От 15 до 20 минут, намного выше Точность и возможность размещения их в бункерах или бункерах. Однако ни одно из недостатков Р-7 не повлияло на ее использование в качестве пусковой установки, и поэтому она стала основой самого успешного семейства ракет на сегодняшний день.

Сравнение межконтинентальных баллистических ракет 1-го поколения

технология

Двигатели первой и второй ступеней ракеты Союз очень похожи на Р-7.

Основная проблема при разработке советских ракет изначально заключалась в том, чтобы в короткие сроки перебросить большие ядерные боеголовки между континентами . Вот почему велся интенсивный поиск высокоэффективных концепций, в которых можно было бы сэкономить время на разработку ракетных двигателей. Наиболее перспективной оказалась компоновка подобных приводов с одновременным зажиганием всех ступеней на земле. Перед запуском ракеты можно было проверить, все ли двигатели исправны, и только после этого ракета выпускалась со стартового стола.

Однако создание межконтинентальной баллистической ракеты было возможно только при двухступенчатой ​​концепции. Это было достигнуто за счет более длинной центральной ступени для среднего двигателя, которая после разделения внешних четырех ступеней ( ускоритель ) еще больше разгоняла полезную нагрузку. Это также позволило избежать проблемы зажигания второй ступени ракеты в полете, которая в то время еще не была решена технологически.

В центральной ступени (2 ступени) Р-7 использовался РД-108 - ракетный двигатель с четырьмя камерами сгорания , горели РП-1 и жидкий кислород (LOX). Практически такие же двигатели использовались для ускорителей с РД-107 . При относительно симметричных характеристиках тяги простые гироскопические системы с элементами таймера подходили в качестве средств управления. Основное направление задавал вращающийся стартовый стол. Только запуск более крупных спутников на определенных орбитах требовал верхних уровней.

Поскольку в 1950-е годы не было опыта эксплуатации и запуска более крупных ракет и существовали опасения повредить довольно широкую Р-7 порывами ветра, инженеры разработали сложную пусковую площадку для Р-7, которая также была использовались его преемниками: ракета не стояла на платформе, а была подвешена на боковых ускорителях таким образом, что пусковые рычаги сомкнулись вокруг нее, как листья цветка; поэтому принцип также получил название «тюльпан». Во время взлета стрелы открывались в тот момент, когда тяга двигателей уравновешивала вес ракеты, и только после этого ракета могла покинуть стартовый стол. Это также обеспечивало взлет только в том случае, если все ускорители обеспечивали равномерную тягу. Концепция кажется сложной по сравнению со стартовыми таблицами более поздних ракет, но за почти 50 лет эксплуатации Р-7 и ее преемников не было никаких инцидентов в системе запуска.

Использовать как пусковую установку

С лунным зондом в качестве полезной нагрузки

Варианты и дальнейшие разработки

Несмотря на провал в качестве системы вооружения, Р-7 была далее развита в семейство ракет-носителей для космических путешествий , которые до сих пор интенсивно используются для запуска самых разных полезных нагрузок, включая пилотируемые космические корабли и межпланетные космические зонды . Первый спутник был запущен с обычной Р-7, которая тогда получила название Спутник . Была демонтирована только часть ракеты, которая содержала боеголовку и систему управления полетом, и на ее место пришел меньший конический адаптер, который содержал только системы, необходимые для полета. Модификации двигателей позже привели к созданию ракеты Спутник-3 , которая после первоначального фальстарта вывела спутник-3 в космос 15 мая 1958 года . Другие модификации Р-7 касались добавления новых ступеней, новых двигателей и т. Д. За прошедшие годы было создано несколько вариантов ракеты-носителя, которые постоянно модифицировались и теперь входят в число самых прочных и надежных ракет в мире:

• Восток : Р-7 с дополнительной третьей ступенью. Впервые выпущен в 1958 году, сегодня не используется.
• Луна : другое название ранней версии Востока. Запущены первые зонды Луника , которые больше не используются.
• Молния : Р-7 с новой, большей третьей ступенью и четвертой ступенью для парящих спутников и межпланетных космических кораблей. Первый запуск в 1960 году, использовался до 2010 года.
• Восход : Молния без четвертой ступени для вывода полезных нагрузок на низкие орбиты. Впервые спущен на воду в 1963 году, сегодня не используется.
• Полет : двухуровневая версия вож. Впервые спущен на воду в 1963 году, сегодня не используется.
• Союз : немного доработанный "Восход". Впервые выпущен в 1966 году, используется до сих пор.
• Союз Фрегат : Союз с дополнительной четвертой ступенью ( Фрегат ) для высоколетящих спутников и межпланетных космических аппаратов. Первый запуск в 2000 году, используется до сих пор.
• Союз 2 : Союз с цифровым управлением полетом и новой третьей ступенью. Первый запуск в 2004 году.
• Джамал / Аврора / Онега / Союз-3 : планируемые или предполагаемые дальнейшие разработки корабля «Союз», которые имеют центральную ступень с увеличенным диаметром, новую третью ступень, другие двигатели и взлетную массу, которая примерно на четверть выше, чем у «Союза». . В настоящее время на стадии проработки концепции.

Данные о пуске ракеты на базе Р-7

По состоянию на 22 августа 2021 г.

Ложные запуски = полезная нагрузка не была запущена на предполагаемую орбиту.
курсив = планируется

Источник всей статистики запусков: Космическая страница Гюнтера, с корректировкой типа ракеты для миссии " Прогресс МС-07" z. Б. через Russian Space Web

Смотри тоже

• Список ядерных ракет класса "земля-земля"

веб ссылки

• Ракета Р-7 от Ракетно-космической корпорации "Энергия" им. С.П. Королева, бывшее ОКБ-1
• Р-7 и его преемник Бернд Лейтенбергер
• Статья Матиаса Уля о роли Р-7 в гонке вооружений времен холодной войны на Катапульте, 13 июля 2015 г.

Индивидуальные доказательства

1. ↑ ^{a b c d e f g h i j k} П. Подвиг (Ред.): Стратегические ядерные силы России. MIT Press, 2004, ISBN 978-0-262-16202-9 .
2. ↑ ^{б с д е е г ч я J к л м} С. И. Залога : Кремлевский Ядерный меч - Взлет и Падение стратегических ядерных сил России, 1945-2000. Smithsonian Institution Press, 2001, ISBN 1-58834-007-4 .
3. ↑ Donald E. Weizenbach: . "Наблюдение Ballon и рекогносцировки Спутники", стр 25. Центральное разведывательное управление , 31 декабря 1960, в архиве с оригинала на 2 августа 2012 года ; Проверено 20 апреля 2010 года . 
4. ↑ ^{б с д е е} Норрисов, Р., Кристенсно, H., 2009 ядерных США и советскими / российскими межконтинентальными баллистическими ракетами, 1959-2008. Бюллетень ученых-атомщиков
5. ↑ ^{а б в} Дэвид Штумпф « Титан II» - История ракетной программы «холодной войны» . University of Arkansas Press, 2000. ISBN 1-55728-601-9
6. ↑ ^{а б} SM-65 Атлас по globalsecurity.org
7. ↑ Ракеты-носители - СССР / Россия на space.skyrocket.de
8. ↑ Российская космическая программа в 2017 году в Русской космической сети, по состоянию на 29 октября 2019 года.