Боевые ракетные комплексы

Ракета Р-7

Основные характеристики
Максимальная дальность стрельбы, км Начальная масса ракеты, т Масса головной части, т Масса заправляемых компонентов ракетного топлива (жидкий кислород, керосин, перекись водорода, газ ), т Скорость в момент выключения ДУ, м/с: первой ступени второй ступени Тяга ДУ на земле (первой и второй ступеней) , тс	8000 280 5,3 - 5,5 253   2170 6385 403,4

Постановлением правительства от 13 февраля 1953 года предписывалось разработать эскизный проект двухступенчатой баллистической ракеты массой 170 т с отделяющейся головной частью массой 3000 кг и дальностью 8000 км. В октябре 1953 года изменяется проектное задание: масса боевого заряда увеличивается до 3000 кг (общая масса головной части ракеты - до 5500 кг) при сохранении дальности полета, то есть проект требовал серьезной переработки.
В январе 1954 года состоялось совещание главных конструкторов С.П. Королева, В.П. Бармина, В.П. Глушко, Б.М. Коноплева, В.И. Кузнецова, Н.А. Пилюгина с участием М.И. Борисенко, К.Д. Бушуева, С.С. Крюкова и В.П. Мишина, на котором обсуждался вопрос о дальнейших работах по ракете в связи с увеличением массы головной части. На совещании было принято решение об использовании унифицированного двигателя сравнительно небольших размеров для всех блоков, ограничении габаритов блоков, допускающих их транспортирование железнодорожным транспортом. Из-за условий эксплуатации пришлось создавать стационарное наземное оборудование с нетрадиционным способом подвески ракеты на специальных отбрасываемых фермах, что позволило не нагружать нижнюю часть ракеты при стоянке и уменьшить ее массу.
Для обеспечения заданной точности стрельбы разброс импульса последействия тяги двигателей должен быть в строго фиксированном диапазоне, однако на стадии эскизного проектирования ОКБ-456 (В.П. Глушко) не сумело решить этот вопрос. Тогда было решено в качестве управляющих органов впервые использовать рулевые камеры, которые обеспечивали бы конечную ступень тяги после выключения основного маршевого двигателя и требуемый импульс последействия. Вследствие отказа В.П. Глушко от разработки рулевых двигателей С.П. Королев поручил эту работу М.В. Мельникову. Рулевые двигатели с узлами качания, совмещенными с магистралями подвода компонентов топлива, отбираемых за турбонасосным агрегатом основного двигателя, имели тягу 2,5 тс. На каждом боковом блоке устанавливались по два рулевых двигателя, а на центральном блоке - четыре.
Создание рулевого двигателя потребовало решения многих научно-технических проблем и новых конструкций, нашедших применение и дальнейшее развитие в последующих разработках.
В феврале 1954 года были согласованы основные этапы отработки ракеты и 20 мая 1954 года принято Постановление по разработке двухступенчатой баллистической ракеты Р-7. В приказе министра оборонной промышленности от 6 июля 1954 года особо подчеркивалось, что создание ракеты Р-7 является задачей государственной важности и все работы должны завершиться в указанный срок.
Конструкция ракеты Р-7 принципиально отличалась от всех ранее разработанных ракет своей компоновочной и силовой схемами, габаритами и массой, мощностью двигательных установок, количеством и назначением систем и т.п. Она состояла из четырех боковых блоков, которые крепились к центральному блоку. По внутренней компоновке как боковые, так и центральный блок были аналогичны одноступенчатым ракетам с передним расположением бака окислителя. Топливные баки всех блоков являлись несущими. Двигатели всех пяти блоков начинали работать с земли. На каждом блоке устанавливался унифицированный четырехкамерный ЖРД с тягой 80 - 90 тс. Система управления включала автомат стабилизации, обеспечивающий нормальную и боковую стабилизацию, систему регулирования кажущейся скорости и радиосистему управления дальностью и направлением. На центральном блоке установили систему регулирования одновременного опорожнения баков, ибо отсутствие такой системы приводило к большой потере дальности.
В выводах по проекту ракеты Р-7 было отмечено, что на стадии технического проекта потребуются серьезные экспериментальные работы по головной части, исследования и отработка систем регулирования двигателей, отработка камер сгорания с высокими энергетическими характеристиками, отработка аппаратуры системы управления, отработка органов управления (рулевые камеры) и систем разделения.
Эскизный проект ракеты Р-7 рассматривала экспертная комиссия во главе с академиком М.В. Келдышем, в которую входили видные ученые и представители заказчика. Комиссия признала, что представленные материалы могут быть положены в основу дальнейших работ. 20 ноября 1954 года эскизный проект ракеты Р-7 был одобрен Советом Министров СССР.
Работы по ракете Р-7 до ее полного завершения делились на три этапа:

• первый состоял в доработке проекта по замечаниям экспертной комиссии, изготовлении двух партий ракет для стендовых и одной партии для летных испытаний;
• второй включал испытания серии ракет по полной программе, внесение по их результатам изменений и последующую доработку ракет;
• третий - изготовление партии ракет с уточненными характеристиками для проведения летных испытаний.

На первом этапе большие трудности вызвала отработка рулевого двигателя.
Теоретический чертеж ракеты Р-7 С.П. Королев утвердил 11 марта 1955 года, а 25 июля 1956 года были подписаны материалы уточненного эскизного проекта. разработка конструкторской документации на ракету Р-7 началась еще в 1953 году.
В 1956 году было изготовлено по два комплекта блоков А (центрального) и Б (одного из боковых) для стендовых испытаний и три макетных образца для наземной отработки. Одновременно изготовили первый летный образец , который в конце 1956 года был отправлен на полигон.
Во второй половине 1956 года принято решение о подключении к серийному изготовлению ракеты Р-7 Куйбышевского завода "Прогресс". Первые ракеты на заводе "Прогресс" собирались из деталей и узлов, изготовленных на заводе 88. В дальнейшем при заводе "Прогресс" был организован третий филиал ОКБ-1 во главе с заместителем главного конструктора Д.И. Козловым. Этому филиалу, в 1974 году преобразованному в самостоятельную организацию - Центральное специализированное конструкторское бюро, наше предприятие передало техническую документацию на ракету Р-7 и ее модификации для серийного изготовления на заводе "Прогресс".
Новизна конструкции ракеты, новые принципы построения пусковой установки требовали значительного объема экспериментальной отработки отдельных систем ракеты и всей ракеты в целом. В этих целях была разработана и проведена комплексная программа испытаний, которая включала:

• испытания системы радиоуправления полетом ракеты Р-7 на ракете Р-5Р. С 31 мая по 15 июня 1956 года проведены три успешных пуска ракеты Р-5Р;
• испытания в реальных условиях полета систем регулирования ракеты Р-7: системы одновременного опорожнения баков центрального блока, системы регулирования кажущейся скорости, системы нормальной и боковой стабилизации, телеметрической системы. В период с 16 февраля по 18 августа 1956 года проведено 10 пусков ракеты М5РД;
• отработку безударного выхода ракеты из стартовой системы на Ленинградском Металлическом заводе. Испытания проводились с макетно-технологическим образцом ракеты Р-7 СН, который позволял заправлять баки водой с антикоррозийной присадкой;
  
• проведение огневых испытаний ракетных блоков и ракеты в целом на стендовой базе филиала 2 НИИ-88 с июля 1956 по март 1957 года;
• отработку кабины обслуживания пусковой установки и проверка ее сопряжения с хвостовыми отсеками блоков ракеты. Работы проводились в филиале 2 НИИ-88;
• отработку системы отделения боковых блоков ракеты от центрального на специальной установке в филиале 2 НИИ-88;
• отработку технологии подготовки ракеты к пуску и взаимодействия служб полигона. В марте 1957 года на техническую позицию прибыла первая ракета Р-7 ? М1-5 для проведения летно-конструкторских испытаний (ЛКИ).

10 апреля 1957 года состоялось первое заседание Государственной комиссии по проведению летных испытаний под председательством В.М. Рябикова (председатель ВПК), на которой С.П. Королев (технический руководитель) доложил о результатах экспериментальной отработки и подготовки ракеты Р-7 к началу летных испытаний.
5 мая 1957 года ракету Р-7 ? М1-5 вывезли на стартовую позицию.
Первый пуск состоялся 15 мая 1957 года в 19 ч. 01 мин. по московскому времени. По визуальным наблюдениям полет протекал нормально, а затем в хвостовом отсеке стали заметны изменения в пламени истекающих газов из двигателей. Обработка телеметрической информации показала, что на 98-й секунде отвалился боковой блок Д и ракета потеряла устойчивость. Причиной аварии явилась негерметичность топливной магистрали горючего. Этот пуск позволил получить опытные данные по динамике старта и полета I ступени.
Второй пуск, назначенный на 11 июня 1957 года, не удался, несмотря на три попытки: при первых двух попытках из-за примерзания тарели главного кислородного клапана блока В происходил сброс схемы запуска, при третьей попытке произошло аварийное выключение двигательной установки на режиме предварительной ступени тяги из-за ошибки, допущенной при установке клапана азотной продувки магистрали окислителя центрального блока. Ракета снята с пускового устройства и возвращена на техническую позицию.
Третий пуск состоялся 12 июля 1957 года. На 33 секунде полета ракета потеряла устойчивость. Причиной аварии оказалось замыкание на корпусе цепей управляющего сигнала интегрирующего прибора по каналу вращения.
Четвертый пуск ракеты Р-7 21 августа 1957 года был успешным и ракета впервые достигла района цели. Основным недостатком этого пуска явилось разрушение головной части в плотных слоях атмосферы на нисходящим участке траектории. 27 августа 1957 года в средствах массовой информации было опубликовано сообщение ТАСС об испытании межконтинентальной баллистической ракеты.
Очередной пуск ракеты Р-7, проведенный 7 сентября 1957 года, в основном подтвердил результаты предыдущего пуска.
Положительные результаты полета ракет Р-7 на активном участке траектории позволили использовать их для запуска первых двух искусственных спутников Земли (типа ПС). В качестве их носителей использовались ракеты ? 1ПС и ? 2ПС, которые были доработаны с учетом решаемых задач и опыта летной отработки.
По результатам шести запусков ракеты Р-7 были доработаны головная часть (заменена новой) и система ее отделения, применены щелевые антенны телеметрической системы.
Впервые полностью успешно прошел пуск ракеты Р-7 29 марта 1958 года (головная часть достигла цели без разрушения). Пуски ракет Р-7 24 мая и 10 июля 1958 года завершили ЛКИ второго этапа.
Летные испытания третьего этапа проводились с 24 декабря 1958 года по 27 ноября 1959 года. Были произведены запуски 16 ракет, из которых восемь были изготовлены на серийном заводе "Прогресс". На ракетах третьего этапа был ликвидирован межбаковый приборный отсек на центральном блоке (приборы разместили в едином блоке в верхней части центрального блока), введены рулевые двигатели повышенной тяги и улучшенной схемы их питания и ряд других усовершенствований.
Одновременно с проведением ЛКИ осуществлялись запуски космических ракет-носителей на базе ракет Р-7 третьего этапа (сентябрь 1958 - ноябрь 1959 года). Было проведено семь запусков автоматических станций.
20 января 1960 года межконтинентальная баллистическая ракета Р-7 была принята на вооружение.
С 24 декабря 1959 года начались ЛКИ ракеты Р-7А без системы радиоуправления и с головной частью новой конструкции. При стартовой массе 276 т с ГЧ массой 3 т ракета Р-7А стала иметь дальность полета 12 000 км. В ходе ЛКИ испытали восемь ракет, из которых семь свою задачу выполнили.
Ракета Р-7А была принята на вооружение и заменила ракету Р-7.