Dana 21. kolovoza 1957., prije točno 60 godina, s kozmodroma Baikonur uspješno je lansirana prva svjetska interkontinentalna balistička raketa (ICBM) R-7. Ova sovjetska raketa bila je prva interkontinentalna balistička raketa koja je uspješno testirana i isporučila bojnu glavu na interkontinentalni domet. R-7, koji se nazivao i "sedam" (GRAU indeks-8K71), bio je dvostupanjska ICBM sa odvojivom bojevom glavom težine 3 tone i dometom leta od 8 tisuća kilometara.
Kasnije, od 20. siječnja 1960. do kraja 1968. godine, modifikacija ove rakete pod oznakom R -7A (indeks GRAU - 8K74) s povećanim dometom leta od 9,5 tisuća kilometara bila je u službi Strateških raketnih snaga SSSR -a. U zemljama NATO-a ova je raketa bila poznata kao SS-6 Sapwood. Ova sovjetska raketa postala je ne samo strašno oružje, već i velika prekretnica u ruskoj kozmonautici, postavši osnova za stvaranje lansirnih vozila namijenjenih za lansiranje svemirskih letjelica i brodova u svemir, uključujući i one s ljudskom posadom. Doprinos ove rakete istraživanju svemira je ogroman: mnogi umjetni zemaljski sateliti lansirani su u svemir na lansirnim vozilima R-7, počevši od prvih, a prvi je čovjek odletio u svemir.
Povijest stvaranja rakete R-7
Povijest stvaranja R -7 ICBM -a započela je mnogo prije prvog lansiranja - krajem 1940 -ih i početkom 1950 -ih. Tijekom tog razdoblja, prema rezultatima razvoja jednostupanjskih balističkih projektila R-1, R-2, R-3 i R-5, koje je vodio izvanredni sovjetski dizajner Sergej Pavlovič Korolev, postalo je jasno da je u budućnost, dosegnuti teritorij potencijalnog neprijatelja, znatno moćnije kompozitne višestepene rakete, čiju je ideju prije iznio poznati ruski teoretičar kozmonautike Konstantin Tsiolkovsky.
Davne 1947. godine Mihail Tikhonravov organizirao je zasebnu skupinu u Istraživačkom institutu za topničke znanosti, koja je počela provoditi sustavna istraživanja mogućnosti razvoja složenih (višestupanjskih) balističkih projektila. Proučivši rezultate do kojih je došla ova skupina, Korolev je odlučio izvesti idejni projekt moćne višestupanjske rakete. Preliminarna istraživanja razvoja ICBM -a započela su 1950. godine: 4. prosinca 1950. godine, Uredbom Vijeća ministara SSSR -a, proveden je opsežan istraživačko -istraživački rad na temu „Proučavanje izgleda za stvaranje različitih vrste RDD-a s dometom leta od 5-10 tisuća kilometara i težinom bojeve glave od 1 do 10 tona. … A 20. svibnja 1954. izdana je još jedna vladina uredba koja je službeno postavila pred OKB-1 zadatak razvoja balističke rakete koja bi mogla nositi termonuklearni naboj na međukontinentalnom dometu.
Paralelno su na OKB-456 stvoreni novi snažni motori za raketu R-7, radove je nadzirao Valentin Glushko. Sustav upravljanja raketom projektirali su Nikolaj Pilyugin i Boris Petrov, lansirni kompleks projektirao je Vladimir Barmin. U rad su bile uključene i brojne druge organizacije. Istodobno, zemlja je pokrenula pitanje izgradnje novog poligona za interkontinentalne balističke rakete. U veljači 1955. izdana je još jedna uredba Vlade SSSR-a o početku izgradnje poligona koji je nazvan 5. istraživačko-pokusno mjesto Ministarstva obrane (NIIP-5). Odlučeno je da se poligon izgradi na području sela Baikonur i čvora Tyura-Tam (Kazahstan), kasnije je ušao u povijest i do danas je poznat upravo kao Baikonur. Kozmodrom je izgrađen kao vrlo tajni objekt; lansirni kompleks za nove rakete R-7 bio je spreman u travnju 1957. godine.
Dizajn rakete R-7 dovršen je u srpnju 1954., a već 20. studenog iste godine konstrukciju rakete službeno je odobrilo Vijeće ministara SSSR-a. Do početka 1957. godine prva sovjetska interkontinentalna balistička raketa bila je spremna za testiranje. Počevši od sredine svibnja 1957. godine provedena je prva serija ispitivanja nove rakete koja je pokazala prisutnost ozbiljnih nedostataka u njezinom dizajnu. 15. svibnja 1957. izvedeno je prvo lansiranje IC-RB R-7. Prema vizualnim opažanjima, let rakete odvijao se normalno, no tada su promjene u plamenu ispušnih plinova iz motora postale zamjetne u repnom odjeljku. Kasnije, nakon obrade telemetrije, utvrđeno je da je izbio požar u jednom od bočnih blokova. Nakon 98 sekundi kontroliranog leta zbog gubitka potiska, ova je jedinica odvojena, nakon čega je uslijedila naredba za gašenje raketnih motora. Uzrok nesreće je curenje u dovodu goriva.
Sljedeće lansiranje, koje je bilo zakazano za 11. lipnja 1957., nije se dogodilo zbog kvara na motorima središnje jedinice. Nekoliko pokušaja pokretanja raketnih motora nije dovelo ni do čega, nakon čega je automatika izdala naredbu za hitno gašenje. Vodstvo testa odlučilo je isprazniti gorivo i ukloniti R-7 ICBM s mjesta lansiranja. Dana 12. srpnja 1957. raketa R-7 uspjela je poletjeti, ali je pri 33 sekunde leta izgubljena stabilnost leta, raketa je počela odstupati od zadane putanje leta. Ovaj put uzrok nesreće bio je kratki spoj na tijelu upravljačkih signalnih krugova integratora duž kanala rotacije i koraka.
Tek četvrto lansiranje nove rakete, koje se dogodilo 21. kolovoza 1957. godine, prepoznato je kao uspješno, raketa je prvi put uspjela doći do ciljnog područja. Raketa je lansirana s Baikonura, razrađena je aktivna dionica putanje, nakon čega je glava rakete pogodila zadani kvadrat poluotoka Kamčatka (raketni domet Kura). No ni u ovom četvrtom lansiranju nije sve bilo glatko. Glavni nedostatak lansiranja bilo je uništavanje glave rakete u gustim slojevima atmosfere na silaznom dijelu njene putanje. Telemetrijska komunikacija s raketom izgubljena je 15-20 sekundi prije predviđenog vremena za dosezanje zemljine površine. Analizom palih konstrukcijskih elemenata raketne bojeve glave R-7 omogućeno je utvrditi da je uništavanje počelo s vrha bojeve glave, a istodobno je i razjašnjena veličina prenošenja njegove toplinski zaštitne prevlake. Dobivene informacije omogućile su finaliziranje dokumentacije za raketnu bojevu glavu, pojašnjenje proračuna snage i dizajna, izgled, kao i izradu nove rakete što je prije moguće za sljedeće lansiranje. U isto vrijeme, 27. kolovoza 1957. u sovjetskom tisku pojavile su se vijesti o uspješnom testu u Sovjetskom Savezu višestupanjske rakete velikog dometa.
Pozitivni rezultati leta prve sovjetske ICBM R-7 u aktivnom dijelu putanje omogućili su korištenje ove rakete za lansiranje prvih umjetnih zemaljskih satelita u povijesti čovječanstva 4. listopada i 3. studenog iste godine. Izvorno stvoren kao borbena raketa, R-7 je posjedovao potrebne energetske sposobnosti, što je omogućilo njegovu upotrebu za lansiranje značajne mase korisnog tereta u svemir (u orbitu oko Zemlje), što je jasno pokazano lansiranjem prvi sovjetski sateliti.
Na temelju rezultata 6 probnih lansiranja IC-RB R-7, njezina je bojna glava značajno izmijenjena (zapravo zamijenjena novom), revidiran je sustav odvajanja bojevih glava, a korištene su i antene proreza telemetrijskog sustava. 29. ožujka 1958. dogodilo se prvo lansiranje koje je u cijelosti uspjelo (glava rakete je bez uništenja stigla do cilja). Istodobno, tijekom 1958. i 1959. godine nastavljena su letna ispitivanja rakete prema čijim su rezultatima napravljene sve nove preinake u njezinu konstrukciju. Kao rezultat toga, rezolucijom Vijeća ministara SSSR-a i Centralnog komiteta CPSU-a broj 192-20 od 20. siječnja 1960. raketa R-7 službeno je stavljena u upotrebu.
Dizajn rakete R-7
Interkontinentalna balistička raketa R-7, nastala na OKB-1 pod vodstvom glavnog dizajnera Sergeja Pavloviča Koroljeva (glavni projektant Sergej Sergejevič Kryukov), izgrađena je prema takozvanoj "serijskoj" shemi. Prvi stupanj rakete sastojao se od 4 bočna bloka, od kojih je svaki imao duljinu od 19 metara i najveći promjer od 3 metra. Bočni blokovi smješteni su simetrično oko središnjeg bloka (drugi stupanj rakete) i povezani s njim donjim i gornjim pojasevima priključaka za napajanje. Dizajn raketnih blokova bio je isti. Svaki od njih sastojao se od konusa za podršku, prstena za napajanje, spremnika za gorivo, repnog odjeljka i pogonskog sustava. Sve jedinice bile su opremljene raketnim motorima RD-107 sa crpnim sustavom za opskrbu komponentama goriva. Ovaj je motor izgrađen na otvorenom krugu i uključivao je 6 komora za izgaranje. U ovom su slučaju dvije komore korištene kao upravljačke komore. Raketni motor RD-107 razvio je potisak od 82 tone na površini zemlje.
Drugi stupanj rakete (središnji blok) uključivao je pretinac za instrumente, spremnik goriva i oksidansa, pogonski prsten, repni odjeljak, glavni motor i 4 upravljačke jedinice. Na drugom stupnju postavljen je ZhRE-108, koji je po dizajnu bio sličan RD-107, ali se razlikovao u velikom broju upravljačkih komora. Ovaj je motor razvio 75 tona potiska na tlu. Uključen je istodobno s motorima prve faze (čak i u trenutku lansiranja) i radio je u skladu s tim dulje od motora s tekućim pogonom prve faze. Lansiranje svih dostupnih motora prve i druge faze odmah u startu provedeno je iz razloga što u to vrijeme tvorci rakete nisu imali povjerenja u mogućnost pouzdanog paljenja motora druge faze na velikoj nadmorskoj visini. S sličnim su se problemom tada suočili i američki dizajneri koji su radili na svojim Atlasovim ICBM -ima.
LPRE RD-107 u Memorijalnom muzeju kozmonautike u Moskvi
Svi motori prve sovjetske ICBM R-7 koristili su dvokomponentno gorivo: gorivo-kerozin T-1, oksidator-tekući kisik. Za pogon sklopova turbopumpi raketnih motora upotrijebljen je vrući plin nastao u generatoru plina tijekom katalitičke razgradnje vodikovog peroksida, a komprimirani dušik korišten je za stvaranje tlaka u spremnicima. Kako bi se osigurao zadani raspon leta rakete, na njega je postavljen automatski sustav za reguliranje načina rada motora, kao i sustav za sinkrono pražnjenje spremnika (SOB), koji je omogućio smanjenje zajamčene opskrbe gorivom. Dizajn i izgled rakete R-7 osigurali su pokretanje svih njezinih motora u vrijeme lansiranja pomoću posebnih uređaja za piro-paljenje, bili su postavljeni u svaku od 32 komore za izgaranje. Raketni motori krstarica ove rakete za svoje vrijeme odlikovali su se vrlo visokim karakteristikama energije i mase, a također su se povoljno istaknuli visokim stupnjem pouzdanosti.
Kombiniran je sustav upravljanja interkontinentalne balističke rakete R-7. Autonomni podsustav bio je odgovoran za osiguravanje kutne stabilizacije i stabilizacije središta mase dok se raketa nalazila na aktivnom kraku putanje. Podsustav radiotehnike bio je odgovoran za ispravljanje bočnog pomicanja središta mase u posljednjoj fazi aktivnog dijela putanje i izdavanje naredbe za gašenje motora. Izvršna tijela sustava upravljanja projektilima bila su zračna kormila i rotacijske komore motora za upravljanje.
Vrijednost rakete R-7 u osvajanju svemira
R-7, kojeg su mnogi jednostavno nazvali "sedam", postao je rodonačelnik cijele obitelji raketa-nosača sovjetske i ruske proizvodnje. Nastale su na temelju IC-RM-a R-7 tijekom dubokog i višestepenog procesa modernizacije. Od 1958. do danas sve projektile obitelji R-7 proizvodi TsSKB-Progress (Samara).
Lansirna vozila na bazi R-7
Uspjeh i, kao posljedica toga, visoka pouzdanost dizajna projektila, u kombinaciji s dovoljno velikom snagom za ICBM -ove, omogućili su njegovu upotrebu kao lansirno vozilo. Već tijekom rada R-7 u tom svojstvu uočeni su neki nedostaci, dogodio se proces njegove postupne modernizacije radi povećanja mase korisnog tereta stavljenog u orbitu, pouzdanosti, kao i proširenja raspona zadataka koje je riješio raketa. Nosači ove obitelji doista su otvorili svemirsko doba cijelom čovječanstvu, uz njihovu su pomoć, između ostalog, izvedeni:
- lansiranje prvog umjetnog satelita u Zemljinu orbitu;
- lansiranje prvog satelita sa živim bićem na Zemljinu orbitu (pas-kozmonaut Laika);
- lansiranje prve svemirske letjelice s čovjekom na brodu u zemaljsku orbitu (let Jurija Gagarina).
Pouzdanost dizajna rakete R-7 koju je stvorio Korolev omogućio je da se na njegovoj bazi razvije cijela obitelj lansirnih vozila: Vostok, Voskhod, Molniya, Soyuz, Soyuz-2 i njihove različite modifikacije. Štoviše, najnoviji od njih danas se aktivno koriste. Rakete obitelji R-7 postale su najmasovnije u povijesti, broj njihovih lansiranja već je oko 2000, također su prepoznate kao jedne od najpouzdanijih u svijetu. Do danas su sva lansiranja Sovjetskog Saveza i Rusije s posadom izvedena pomoću raketa -nosača ove obitelji. Trenutno Roskosmos i Svemirske snage aktivno upravljaju projektilima Soyuz-FG i Soyuz-2 ove obitelji.
Duplikat Gagarinovog "Vostoka-1". Izloženo na području Muzeja kozmonautike u Kalugi
