4. МЕЖКОНТИНЕНТАЛЬНАЯ БАЛЛИСТИЧЕСКАЯ РАКЕТА Р-7

С.С. Крюков


Несмотря на успешный ход работ по Р-5М, мы понимали, что главная цель находится не в Европе, а за океаном, и что настоящий ядерный щит Родины - это межконтинентальная ракета с дальностью 8000-12000 км. Для выбора правильного пути её создания постановлением Совмина СССР №4814-2095 от 4 декабря 1950 г. была задана научно-исследовательская тема Н-3. Для дальности 5000-10000 км и веса боевой части от 1 до 10 т предусматривалось выбрать схему ракеты, применяемые компоненты топлива, характеристики двигателей и входящих в ракету систем, схему старта и многое другое. По теме Н-3 предусматривалось проведение работ по двум направлениям: создание баллистических ракет было поручено ОКБ-1, а исследования по крылатым ракетам (тема "Буря") - КБ Лавочкина. Следует сразу сказать, что по итогам рассмотрения итогов работ и результатов натурных испытаний выбор был сделан в пользу баллистической ракеты.

Была выбрана составная двухступенчатая ракета на компонентах топлива «керосин - жидкий кислород» с поперечным отбросом боковых ракет первой ступени. Энергетически наиболее выгодной была бы схема с поперечным делением ступеней; так и проектировались все последующие ракеты. Однако отсутствие опыта запуска двигателя в пустоте и соответствующих экспериментальных установок не позволяло тогда остановить выбор на этой схеме. Делать же требовалось быстро и надёжно. Последнее стало особой характеристикой «семёрки»; двигатели обеих ступеней запускались одновременно и на земле, что существенно повышало надежность их работы в полете.

При разработке были определены наиболее сложные проблемы:

- создание головной части с большими тепловыми нагрузками;

- создание двигателя с высокими характеристиками;

- создание высоконадёжной и точной системы управления, обеспечивающей заданные параметры рассеивания.

ПОЛЁТ РАКЕТЫ от момента старта до цели подобен движению артиллерийского снаряда в стволе - активный участок, а далее свободный полёт. Кучность стрельбы в том и другом случае зависит от параметров на срезе ствола или в конце активного участка - разброса скорости угла наклона. Такой была ситуация для первых ракет небольшой дальности. Для дальностей порядка 10000 км влияние каждого из этих факторов возрастает. Появляются и новые факторы, существенно влияющие на рассеивание, такие как разброс параметров конца активного участка - координат, скорости, импульса последействия при выключении двигателя.

Поэтому в Р-7 (рис. 7-2 ) появились новые системы:

- система регулирования кажущейся скорости (РКС);

- система боковой и нормальной стабилизации (БС, НС);

- новый принцип выключения двигателя: оно производилось теперь через конечную ступень тяги. Это позволило точнее выдерживать заданную величину конечной скорости.

Первоначально на ракете предполагалось применить радиосистему, которая измеряет приращение скорости в конце активного участка и дает команду на выключение двигателя по достижении заданного значения. Главным конструктором этой системы был Б.М.Коноплёв. Однако расположение измерительных пунктов на значительных расстояниях от стартовой позиции, влияние струи двигателя на прохождение сигнала и возможные при этом сбои потребовало отказаться от радиосистемы - а введение в автономную систему указанных выше средств (систем РКС, БС, НС), существенно увеличивающих точность, позволило это сделать.

Такие нововведения потребовали серьёзной летной проверки, что и было сделано на экспериментальных ракетах Р-5МД и Р-5Р, что много полезного и позволило уверенно проектировать все указанные системы для Р-7. При этом был проведён тщательный анализ основных элементов и систем ракеты с точки зрения надёжности, удовлетворения требований по устойчивости полета, условий разделения ступеней, применяемых компонентов топлива, установки ракеты в стартовую систему, минимизации веса конструкции.

О схеме запуска всех двигателей обеих ступеней уже было сказано.

О компонентах топлива. Жидкий кислород, впервые предложенный ещё К.Э.Циолковским, оказался настолько привлекательным как окислитель, что был безоговорочно и навечно принят Сергеем Павловичем с гирдовских времён при проектировании всех типов жидкостных ракет. Прежде всего, жидкий кислород наиболее эффективен, поскольку не содержит никаких других примесей (в азотной кислоте – азот). Стоимость его производства низкая, запасы в атмосфере не ограничены. Это - экологически чистый продукт и сам по себе, и в продуктах сгорания.

Единственным недостатком того времени были большие потери при хранении – до 5% в сутки из-за несовершенства средств транспортировки и хранения. Этот недостаток был полностью устранен хранением жидкого кислорода в переохлажденном состоянии и поддержанием его в таком виде за счет незначительной затраты электроэнергии на регенерацию неизбежного частичного испарения. Следует подчеркнуть: если во многих приоритетных разработках сотрудников ОКБ-1 не принято было определять авторство (оно всегда было коллективным), то внедрение методики хранения жидкого кислорода без потерь целиком принадлежит первому заместителю Главного конструктора ОКБ-1 Василию Павловичу Мишину.

Те или иные меры не всегда легко внедрялись в своем коллективе, да и у смежников. Многое требовало коренного переоборудования имеющихся средств транспортировки и хранения, создания новых. Это вызывало естественное сопротивление, преодолеть которое зачастую было нелегко.

Способ установки ракеты в пусковое устройство был выбран нетрадиционный - «под мышки». Это позволило существенно уменьшить вес конструкции, не нагружая оболочек ракеты при нахождении на стартовом столе. В отличие от предыдущих систем, когда ракета и средства наземного оборудования разрабатывались независимо друг от друга, на Р-7 всё «завязывалось» в комплексе, учитывая особенности и требования носителя и наземных средств. Соединение этих факторов приобрело особое значение при разработке боевой Р-9 с дальностью 12-14 тыс км. Работы велись в соревновании с коллективом М.К.Янгеля, разработчика боевых комплексов на высококипящих компонентах топлива, позволяющих хранить их в заправленном состоянии. Готовность к пуску определялась только временем готовности системы управления. А ракеты ОКБ-1 требовалось заправлять непосредственно перед пуском, значит -быстро, укладываясь в ритм подготовки СУ.

Оригинально была выполнена система разделения ступеней. Теоретически обосновал и спроектировал её С.Ф.Пармузин, фронтовой офицер, который одним из первых на предприятии освоил вычислительную технику при проектировании сложных систем. Система разделения была задумана так: тяга двигателя бокового блока направлена вдоль центральной оси ракеты, создавая тем самым момент относительно точки поворота бокового блока. При разрыве связей бокового и центрального блоков первый из них начинает разворачиваться относительно верхней точки его крепления (упора). При начале разворота выключается двигатель и открывается верхнее сопло бака окислителя, создавая (за счет истечения газов из бака) тягу, которая отводит вершину бокового блока от продолжающего движение центрального блока. Сложная система разделения не требует энергетических затрат, разделение происходит за счет использования внутренних сил, заключенных в самой ракете.

Трудно перечислить всех исполнителей колоссальной работы по Р-7. Это в основном те же люди, чьи имена упоминались ранее. Творцами ракетного комплекса, его основными разработчиками, проектантами и исследователями следует назвать Павла Ильича Ермолаева и его коллектив - Е.Ф.Рязанова, А.И.Нечаева, И.П.Фирсова, Л.Г.Робустову, двигателистов- П.Ф.Шульгина, П.А.Ершова, В.М.Удоденко, исследователей - С.С.Лаврова, Р.Ф.Аппазова, О.Д.Воропаева, Г.С.Ветрова, Г.Н.Дегтяренко - и многих других. Огромную работу по элементам ракеты проделали Яков Петрович Коляко и его группа – М.Ф.Решетнёв, М.С.Хомяков, В.А.Удальцов, Т.Я.Захарова..

ЭСКИЗНЫЙ проект ракеты был рассмотрен экспертной комиссией под председательством тогда вице-президента АН СССР М.В.Келдыша. В комиссию входили академики А.А.Дородницын, А.И.Макаревский, Б.И.Петров, Главные конструкторы С.А.Лавочкин, А.М.Люлька, военные - А.Г.Мрыкин, Г.А.Тюлин, Н.Н.Смирницкий. Основной вывод комиссии: представленные материалы обосновывают правильность выбора принципиальной схемы и основных параметров ракеты - компонентов топлива, двигателей, схемы управления, а также возможность защиты головной части от теплового воздействия при её движении в атмосфере. Комиссия считает, что материалы эскизного проекта ракеты Р-7, её двигательной установки и системы управления в комплексе с наземным оборудованием могут быть положены в основу дальнейших работ.

И комиссия не ошиблась: Р-7 и её модификации (о чём будет сказано далее) верой и правдой служат и по сей день - и не видно конца её жизни. Уже почти не бегают по улицам её технические современники - автомобили «ЗиМ» и «Победа», сняты с производства самолеты Ил-12 и Ил-14, вся железнодорожная тяга перешла на электровозы, тепловозы (при начале работ по Р-7 на станцию Тюра-Там ездили на паровозах) - а «семёрка» всё трудится. С её помощью выведены в космос ВСЕ отечественные пилотируемые корабли, спутники "Молния", "Прогресс", объекты типа "Зенит" и многие другие.

Лётные испытания начались в 1957 году. Первые пуски были неудачными: из четырех в мае-августе успешным стал лишь один. Мучили нас в основном продольные колебания ракеты, приводившие к её разрушению. Много усилий потребовалось от научных учреждений (НИИ-1 МАП) и наших разработчиков А.Н.Вольцифера, П.Ф.Шульгина, П.И.Ермолаева, В.М.Ливенцова, прежде чем был создан демпфер, начисто устранивший это явление.

СЛУЧАЙ заставил Королёва форсировать работы по межпланетным исследованиям. Ещё не было средств для их проведения, ещё не полетела первая Р-7, а уже появилась идея проектирования таких носителей, которые могли бы выводить различные космические объекты от Земли к Луне и другим планетам. И обстоятельства её рождения и развития были необычными.

Начало августа 1957 года, очередной неудачный пуск Р-7. Госкомиссия на полигоне раздает поручения различным группам, анализирующим причину неудачи; идут работы и по подготовке следующей ракеты. Жара, дел особенных нет, члены комиссии изнывают от безделья. Председатель Госкомиссии А.Г.Мрыкин вносит предложение: поскольку изделие терпит одну неудачу за другой - комиссии разъехаться. Королёву разобраться в неудачах, внести предложения, а в Москве по результатам будет принято решение.

Это грозило затянуть очередной пуск на неопределенное время. А ведь между нами и американцами шло негласное соревнование в подготовке к запуску первого искусственного спутника Земли. В печати США появлялось все больше сообщений о кануне такой акции. Сам Королёв неоднократно обращался в правительство с предложением готовить запуск спутника на разрабатываемой ракете. Однако уговорить Госкомиссию воздержаться от отъезда и провести очередной пуск, в успех которого он очень верил, не удавалось.

И тогда он пошёл на хитрость. Срочно вызвал меня из Москвы, посадил у себя в домике, разрешил неограниченную ВЧ-связь со столицей и организовал срочную работу по определению вида и характеристик ракет для вывода объектов на околоземную орбиту, на полеты к Луне и другим планетам. Через помощников распространил слух, что готовятся новые, кардинальные предложения. Стал часто собирать Главных конструкторов и проводить короткие закрытые совещания. Мне велел никому ни о чем не говорить, а при встречах с военными вести себя таинственно.

Трудно описать без улыбки этот разыгрывавшийся спектакль. Военные заволновались и всеми силами старались хоть что-нибудь узнать, присоединялись к прогулкам, которые Королёв совершал со мной поздними вечерами. Когда всё было более или менее готово, а очередная ракета уже стояла на старте, Сергей Павлович заявил, что готов изложить перспективную программу работ ОКБ-1 на несколько лет. А докладывались соображения о том, как увеличить выводимый на орбиту вес до нескольких тонн, как послать ракету к Луне (прообраз трёхступенчатой 8К72), а также - каковы возможности посадки автомата на Луну и направления автоматических станций к Венере и Марсу (прообраз четырёхступенчатой ракеты 8К78). Разработка этих машин началась насколько позже, но первоначальные исследования относятся именно к августу 1957 года. Словом, «выстрел» оказался эффектным и эффективным.

А пуск ракеты 21 августа оказался успешным и увенчался сообщением ТАСС о создании в СССР межконтинентальной ракеты. На той же «семёрке» 4 октября «выскочил» за пределы Земли Первый в мире рукотворный её спутник - советский! Следующим пуском был успешно выведен на орбиту спутник с собакой Лайкой.


Недавние посты

Смотреть все

5. О СПУТНИКЕ

С.С. Крюков Трудно вспомнить, когда в ОКБ-1 впервые появилось слово "спутник". Однако можно уверенно утверждать, что появилось оно в 3-ем отделе, в секторе Е.Ф.Рязанова, где работали В.В.Молодцов, В.И

3. СТРАТЕГИЧЕСКАЯ РАКЕТА Р-5 и ее модификации

С.С. Крюков Разработка изделия Р-5 являлась естественным развитием тех работ по ракетам дальнего действия, что проводились в ОКБ-1. Прародительницами ракеты следует считать Р-1 и Р-2, а важнейшим ресу

Стать соавтором проекта!

Прислать информацию для добавления на сайт

Для отправки файлов: 

nuha_45-08@mail.ru

© 2018 КРЮКОВ Сергей Сергеевич

АРХИВ КОНСТРУКТОРА