ב- 21 באוגוסט 1957, בדיוק לפני 60 שנה, שוגר בהצלחה הטיל הבליסטי הבין-יבשתי בעולם (ICBM) R-7 מהקוסמודרום של באיקונור. טיל סובייטי זה היה הטיל הבליסטי הבין -יבשתי הראשון שנבדק בהצלחה והעביר ראש נפץ לטווח בין -יבשתי. ה- R-7, שנקראה גם "השבעה" (מדד GRAU-8K71), היה ICBM דו-שלבי עם ראש נפץ ניתק במשקל 3 טון וטווח טיסה של 8 אלף קילומטרים.
מאוחר יותר, החל מה- 20 בינואר 1960 ועד סוף 1968, היה שינוי של טיל זה תחת הכותרת R -7A (מדד GRAU - 8K74) עם טווח טיסה מוגדל של 9.5 אלף קילומטרים בשירות של כוחות הטילים האסטרטגיים של ברית המועצות.. במדינות נאט ו, טיל זה היה ידוע בשם SS-6 Sapwood. רקטה סובייטית זו הפכה לא רק לנשק אדיר, אלא גם לאבן דרך מרכזית בקוסמונאטיקה הרוסית, והפכה לבסיס ליצירת כלי שיגור המיועדים לשיגור חלליות וספינות לחלל, כולל מאוישות. התרומה של רקטה זו לחקר החלל היא עצומה: לווייני אדמה מלאכותיים רבים שוגרו לחלל בכלי שיגור R-7, החל מהראשונים, והאדם הראשון טס לחלל.
ההיסטוריה של יצירת הרקטה R-7
ההיסטוריה של יצירת ה- R -7 ICBM החלה הרבה לפני שהשיקה הראשון שלה התקיים - בסוף שנות הארבעים ותחילת שנות החמישים. במהלך תקופה זו, על פי תוצאות פיתוח הטילים הבליסטיים החד-שלביים R-1, R-2, R-3 ו- R-5, שהובילו על ידי המעצב הסובייטי המצטיין סרגיי פבלוביץ 'קורולב, התברר כי בשנת העתיד, להגיע לשטח של אויב פוטנציאלי, טופס רב -שלבי בעל עוצמה משמעותית יותר, שאת רעיון היצירה השמיע בעבר תיאורטיקן הקוסמונאוטיקה הרוסי המפורסם קונסטנטין ציולקובסקי.
עוד בשנת 1947 ארגן מיכאיל טיחונרבוב קבוצה נפרדת במכון המחקר למדעי התותחנים, שהחלה לבצע מחקרים שיטתיים לגבי האפשרות לפתח טילים בליסטיים מורכבים (רב שלבים). לאחר שבחן את התוצאות שהשיגה קבוצה זו, החליט קורולב לבצע תכנון ראשוני של רקטה רב -שלבית עוצמתית. מחקר ראשוני על התפתחות ICBM החל בשנת 1950: ב- 4 בדצמבר 1950, על פי צו מועצת השרים של ברית המועצות, בוצעה עבודת מחקר ופיתוח מקיפה בנושא "לימוד הסיכויים ליצירת שונים סוגים של RDDs עם טווח טיסה של 5-10 אלף קילומטרים ומשקל ראש נפץ מ -1 עד 10 טון. "… וב- 20 במאי 1954 הוצא צו ממשלתי נוסף, שהציב רשמית בפני OKB-1 את המשימה לפתח טיל בליסטי שיכול לשאת מטען תרמו-גרעיני בטווח בין-יבשתי.
מנועים חזקים חדשים לרקטת R-7 נוצרו במקביל ב- OKB-456, העבודה הייתה בפיקוח ולנטין גלושקו. מערכת הבקרה על הרקטה תוכננה על ידי ניקולאי פיליוגין ובוריס פטרוב, מתחם השיגור תוכנן על ידי ולדימיר ברמין. מספר ארגונים נוספים היו מעורבים גם הם בעבודה. במקביל, העלתה המדינה את הנושא של בניית אתר ניסויים חדש לטילים בליסטיים בין יבשתיים.בפברואר 1955 פורסמה צו נוסף של ממשלת ברית המועצות על תחילת הקמת אתר הבדיקה, אשר נקרא אתר המחקר והבדיקה החמישי של משרד הביטחון (NIIP-5). הוחלט לבנות את המצולע באזור הכפר בייקונור וצומת טייורה-תם (קזחסטן), מאוחר יותר הוא נכנס להיסטוריה והוא מוכר עד היום דווקא כבייקונור. הקוסמודרום נבנה כמתקן סודי ביותר; מתחם השיגור של טילי ה- R-7 החדשים היה מוכן באפריל 1957.
תכנון הרקטה R-7 הושלם ביולי 1954, וכבר ב -20 בנובמבר של אותה שנה אושרה בניית הרקטה רשמית על ידי מועצת השרים של ברית המועצות. בתחילת 1957, הטיל הבין -יבשתי הסובייטי הראשון היה מוכן לבדיקה. החל מאמצע מאי 1957 בוצעה סדרת הניסויים הראשונה של הרקטה החדשה, והיא הוכיחה נוכחות של פגמים חמורים בעיצובו. ב- 15 במאי 1957 בוצעה ההשקה הראשונה של ה- R-7 ICBM. על פי תצפיות חזותיות, מעוף הרקטה התקדם כרגיל, אך אז ניכרו שינויים בלהבת גזי הפליטה מהמנועים בתא הזנב. מאוחר יותר, לאחר עיבוד הטלמטריה, נמצא כי פרצה שריפה באחד הבלוקים הצדדיים. לאחר 98 שניות של טיסה מבוקרת עקב אובדן דחף, יחידה זו הופרדה, ולאחר מכן באה הפקודה לכבות את מנועי הרקטות. הסיבה לתאונה הייתה דליפה בקו הדלק.
ההשקה הבאה, שתוכננה ל- 11 ביוני 1957, לא התקיימה עקב תקלה במנועי היחידה המרכזית. מספר ניסיונות להתנעת מנועי הרקטות לא הובילו לשום דבר, ולאחר מכן הוציאו האוטומטים פקודת כיבוי חירום. הנהגת המבחנים החליטה לנקז את הדלק ולהוציא את ה- R-7 ICBM מאתר ההשקה. ב- 12 ביולי 1957 הצליחה טיל ה- R-7 להמריא, אך לאחר 33 שניות של יציבות טיסה אבד, הרקטה החלה לסטות ממסלול הטיסה שצוין. הפעם, הסיבה לתאונה הייתה קצר חשמלי בגוף מעגלי אות הבקרה של האינטגרטור לאורך תעלת הסיבוב והגובה.
רק השיגור הרביעי של הרקטה החדשה, שהתרחשה ב- 21 באוגוסט 1957, הוכר כהצלחה, הרקטה הצליחה לראשונה להגיע לאזור המטרה. הרקטה שוגרה מבייקונור, עיבדה את החלק הפעיל של המסלול, ולאחר מכן ראש הרקטה פגע בריבוע נתון בחצי האי קמצ'טקה (טווח רקטות קורה). אבל גם בהשקה הרביעית הזו, לא הכל היה חלק. החיסרון העיקרי של השיגור היה השמדת ראש הרקטה בשכבות האטמוספירות בחלקו היורד של מסלולו. תקשורת הטלמטריה עם הרקטה אבדה 15-20 שניות לפני הזמן המשוער להגיע אל פני כדור הארץ. ניתוח המרכיבים המבניים שנפלו של ראש הטילים R-7 איפשר לקבוע כי ההרס החל מקצה ראש הקרב, ובמקביל להבהיר את גודל ההעברה של הציפוי המגן על החום שלו. המידע שהתקבל איפשר לסיים את התיעוד של ראש הטילים, להבהיר את עוצמות וחישובי העיצוב, הפריסה, וגם לייצר טיל חדש בהקדם האפשרי לשיגור הבא. במקביל, ב -27 באוגוסט 1957, הופיעו חדשות בעיתונות הסובייטית אודות הניסוי המוצלח בברית המועצות של רקטה רב-טוונית ארוכת טווח.
התוצאות החיוביות של טיסת ה- ICBM R-7 הסובייטי הראשון בקטע הפעיל של המסלול אפשרו להשתמש ברקטה זו לשיגור לווייני כדור הארץ המלאכותיים הראשונים בהיסטוריה של האנושות ב -4 באוקטובר וב -3 בנובמבר של אותה שנה.. ה- R-7, שנוצר במקור כטיל קרבי, החזיק ביכולות האנרגיה הדרושות, מה שאפשר להשתמש בו כדי לשגר מסה משמעותית של מטען לחלל (למסלול קרוב לכדור הארץ), דבר שהודגם בבירור על ידי שיגור הלוויינים הסובייטיים הראשונים.
בהתבסס על התוצאות של 6 שיגורי ניסוי של ה- R-7 ICBM, ראש הקרב שלו השתנה באופן משמעותי (למעשה הוחלף בחדש), מערכת ההפרדה של ראש הקרב שונתה, וכן נעשה שימוש באנטנות מחוררות של מערכת הטלמטריה. ב- 29 במרץ 1958 התקיימה השיגור הראשון שהצליח במלואו (ראש הרקטה הגיע ליעד ללא הרס). במקביל, במהלך 1958 ו -1959 נמשכו ניסויי הטיסה של הרקטה, על פי התוצאות שבוצעו כל השינויים החדשים בעיצובו. כתוצאה מכך, לפי החלטת מועצת השרים של ברית המועצות והוועד המרכזי של ה- CPSU מס '192-20 מיום 20 בינואר 1960, טיל R-7 הוכנס לשירות רשמי.
עיצוב רקטות R-7
הטיל הבליסטי הבין-יבשתי R-7, שנוצר ב- OKB-1 בהנהגתו של המעצב הראשי סרגיי פבלוביץ 'קורולב (המעצב הראשי סרגיי סרגייביץ' קריוקוב), נבנה על פי התוכנית שנקראת "אצווה". השלב הראשון של הרקטה כלל 4 בלוקים צדדיים, שכל אחד מהם היה באורך של 19 מטר וקוטר מרבי של 3 מטרים. הבלוקים הצדדיים היו ממוקמים סימטרית סביב הבלוק המרכזי (השלב השני של הרקטה) ומחוברים אליו בחגורות התחתונות והעליונות של חיבורי החשמל. העיצוב של קוביות הרקטות היה זהה. כל אחד מהם כלל חרוט תמיכה, טבעת חשמל, מיכלי דלק, תא זנב ומערכת הנעה. כל היחידות היו מצוידות במנועי טילים RD-107 עם מערכת שאיבה לאספקת רכיבי דלק. מנוע זה נבנה במעגל פתוח וכלל 6 תאי בעירה. במקרה זה שימשו שני תאים כתאי היגוי. מנוע הרקטות RD-107 פיתח דחף של 82 טון על פני כדור הארץ.
השלב השני של הרקטה (בלוק מרכזי) כלל תא מכשירים, מיכל דלק וחמצון, טבעת חשמל, תא זנב, מנוע ראשי ו -4 יחידות היגוי. בשלב השני הוצב ZhRE-108, שהיה דומה בעיצובו ל- RD-107, אך נבדל במספר רב של תאי היגוי. מנוע זה פיתח 75 טון דחף על הקרקע. הוא הופעל בו זמנית עם מנועי השלב הראשון (אפילו ברגע ההשקה) ועבד בהתאם זמן רב יותר מאשר המנוע המניע נוזלים של השלב הראשון. השיגור של כל המנועים הזמינים של השלב הראשון והשני מיד עם ההתחלה בוצע מהסיבה שבאותה תקופה לא היה ליוצרי הרקטה ביטחון באפשרות של הצתה אמינה של מנועי השלב השני בגובה רב. בעיה דומה התמודדה אז עם מעצבים אמריקאים שעבדו על מכשירי ה- Atlas ICBM שלהם.
LPRE RD-107 במוזיאון הזיכרון לקוסמונאוטיקה במוסקבה
כל המנועים של ה- ICBM R-7 הסובייטי הראשון השתמשו בדלק דו-רכיבי: דלק-נפט T-1, חמצון-חמצן נוזלי. כדי להניע את מכלולי טורבוופומפ של מנועי הרקטות, נעשה שימוש בגז חם שנוצר בגנרטור הגז במהלך הפירוק הקטליטי של מי חמצן, וחנקן דחוס שימש ללחץ על המיכלים. כדי להבטיח את הטווח הנתון של טיסת הרקטות הונחה עליה מערכת אוטומטית לוויסות מצבי ההפעלה של המנועים, וכן מערכת לריקון סינכרוני של טנקים (SOB), שאפשרה להפחית את אספקת הדלק המובטחת.. העיצוב והפריסה של הרקטה R-7 הבטיחו את שיגור כל מנועיו בזמן השיגור באמצעות מכשירי הצתה מיוחדים, הם הונחו בכל אחד מ -32 תאי הבעירה. מנועי טיל השיוט של רקטה זו לזמנם נבדלו על ידי מאפייני אנרגיה ומסה גבוהים מאוד, וגם הבדילו את עצמם לטובה ברמת האמינות הגבוהה שלהם.
מערכת הבקרה של הטיל הבליסטי הבין-יבשתי R-7 שולבה. תת המערכת האוטונומית הייתה אחראית על מתן ייצוב זוויתי וייצוב מרכז המסה בזמן שהרקטה הייתה על הרגל הפעילה של המסלול.ותת מערכת הנדסת הרדיו הייתה אחראית על תיקון התנועה הצידית של מרכז המסה בשלב הסופי של הקטע הפעיל של המסלול והוצאת פקודה לכיבוי המנועים. הגופים המבצעים של מערכת בקרת הטילים היו הגהות אוויר ותאים סיבוביים של מנועי ההיגוי.
ערך הטיל R-7 בכיבוש החלל
ה- R-7, שרבים כינו בפשטות "השבעה", הפך לאב של משפחה שלמה של רקטות נושאות מתוצרת סובייטית ורוסיה. הם נוצרו על בסיס ה- R-7 ICBMs במהלך תהליך מודרניזציה עמוק ורב שלבי. משנת 1958 ועד היום כל הטילים של משפחת R-7 מיוצרים על ידי TsSKB-Progress (סמארה).
שיגור רכבים המבוססים על R-7
ההצלחה וכתוצאה מכך האמינות הגבוהה של עיצוב הטיל, בשילוב הספק גדול מספיק עבור ICBM, אפשרו להשתמש בו כרכב שיגור. כבר במהלך הפעלת ה- R-7 בתפקיד זה, זוהו כמה ליקויים, תהליך של מודרניזציה הדרגתית שלו התרחש להגדלת מסת המטען שהוכנס למסלול, אמינות, וכן הרחבת טווח המשימות שנפתרו על ידי רָקֵטָה. רכבי השיגור של משפחה זו באמת פתחו את עידן החלל לכל האנושות, בעזרתם, בין היתר, בוצעו:
- שיגור הלוויין המלאכותי הראשון למסלול כדור הארץ;
- שיגור הלוויין הראשון עם יצור חי על סיבובו במסלול כדור הארץ (הכלב-קוסמונאוט לייקה);
- שיגור החללית הראשונה עם אדם על סיפון מסלול כדור הארץ (טיסתו של יורי גגרין).
האמינות בעיצוב הרקטה R-7 שיצרה קורולב אפשרה לפתח על יסודה משפחה שלמה של רכבי שיגור: ווסטוק, וושהוד, מולניה, סויוז, סויוז -2 ושינויים השונים שלהם. יתר על כן, החדש שבהם משמש כיום באופן פעיל. הרקטות ממשפחת R-7 הפכו למסיביות ביותר בהיסטוריה, מספר השיגורים שלהן הוא כבר כ -2000, הן מוכרות גם כאחת האמינות בעולם. עד כה, כל השיגורים המאוישים של ברית המועצות ורוסיה בוצעו באמצעות רקטות נושאות של משפחה זו. נכון לעכשיו, רוסקוסמוס וכוחות החלל מפעילים באופן פעיל את טילי סויוז- FG וסויוז -2 של משפחה זו.
עותק כפול של "ווסטוק -1" של גגארין. מוצג בשטח המוזיאון לקוסמונאוטיקה בקלוגה
