Р -7 Семёрка (русский: Р-7 Семёрка ), официально индекс ГРАУ 8К71 , была советской ракетой, разработанной во время Холодной войны , и первой в мире межконтинентальной баллистической ракетой . В период с 1957 по 1961 год Р-7 произвела 28 пусков. Разновидность Р-7А находилась в эксплуатации с 1960 по 1968 год. На Западе она была неизвестна до запуска (позже она получила отчетное название НАТО SS-6 Sapwood ). . В модифицированной форме он вывел на орбиту первый искусственный спутник Земли «Спутник-1» и стал основой для семейства Р-7 , в которое входят космические ракеты-носители «Спутник» , «Луна» , «Молния» , «Восток» и «Восход» , а также более поздние варианты «Союза» . Различные модификации используются до сих пор, и он стал самой надежной в мире космической ракетой-носителем.
Р-7 имел длину 34 м (112 футов), диаметр 10,3 м (34 фута) и весил 280 метрических тонн (280 длинных тонн; 310 коротких тонн); он имел одну ступень с четырьмя навесными ускорителями, приводившимися в действие ракетными двигателями , использующими жидкий кислород (LOX) и керосин , и был способен доставлять полезную нагрузку на расстояние до 8000 км (5000 миль) с точностью ( CEP ) около 5 км (3,1 мили). ). Была установлена единственная термоядерная боеголовка номинальной мощностью 3 мегатонны в тротиловом эквиваленте . Запуск был усилен четырьмя подвесными жидкостными ракетными ускорителями с центральным маршевым двигателем, питающим центральное ядро. Каждый навесной ускоритель включал два нониусных двигателя , а основная ступень - четыре. Система наведения была инерциальной с радиоуправлением нониусными двигателями. [1]
Широко используемое прозвище пусковой установки Р-7 «Семёрка» представляет собой приблизительный перевод «старого номера 7» на русский язык. [2]
Проектные работы начались в 1953 году в ОКБ-1 в Калининграде Московской области (ныне Королев Московской области ) и других подразделениях с требованием о ракете со стартовой массой от 170 до 200 тонн, дальностью 8500 км и грузоподъемностью 3000 кг ( 6600 фунтов) ядерная боеголовка, достаточно мощная, чтобы запустить ядерную боеголовку против Соединенных Штатов. В конце 1953 года масса боеголовки была увеличена до 5,5–6 тонн для размещения запланированной тогда термоядерной бомбы . 20 мая 1954 года Совет Министров СССР одобрил разработку Р-7. [3] [4]
Принцип ступенчатой ракеты, также известный как «ракетный пакет», был впервые предложен Михаилом Тихонравовым в НИИ-4 в 1947 году. Королев узнал об этом предложении в 1948 году и поддержал дальнейшие базовые исследования в НИИ-4 в 1949–50 годах. . Это было дополнительно уточнено кафедрой прикладной математики Дмитрия Охоцимского в 1951 году и расширено ОКБ-1 Королева в 1952-53 годах, которое пришло к выводу, что предпочтительным вариантом модели, используемой на Р-7, является ядро и четыре навесных ускорителя. [5] [6]
Для подъема полезной нагрузки массой 5,5 т потребовалась модернизация существующих двигателей РД-105 и РД-106. ОКБ-456 Валентина Глушко сочетал в себе четыре камеры сгорания с использованием одного турбонасоса, что обеспечивало в совокупности более высокую тягу, чем один двигатель. Другие преимущества включали общий меньший вес двигателя и более простую конструкцию, испытания и конструкцию за счет стандартизации. Главные двигатели центрального ядра и навесные ускорители использовали конфигурацию с четырьмя камерами сгорания. Четыре навесных маршевых двигателя приводились в движение двигателем РД-107, обеспечивающим тягу на уровне моря 83 тонны, каждый с двумя нониусными двигателями для помощи в рулевом управлении. Двигатель РД-108 центрального ядра обеспечивал тягу 75 тонн на уровне моря и включал четыре верньерных двигателя, используемых для рулевого управления. [7] [8]
Ракета имела некоторые ключевые особенности, делавшие ее уникальной. Вместо использования реактивных лопастей для управления, что увеличивало сопротивление, создаваемое на выходе из сопла двигателя, в Р-7 для рулевого управления использовались специальные двигатели управления. Эти же двигатели служили нониусными двигателями последней ступени . [9] Из-за кластерной конструкции каждый ускоритель имел свои собственные топливные баки. Конструкторскому коллективу предстояло разработать систему регулирования соотношения расхода компонентов топлива и синхронизации расхода между ускорителями. [10]
Вместо отдельно стоящей ракеты, стартовавшей с горизонтальной площадки, оказалось, что собрать на площадке кластер из центральной активной зоны и четырех ускорителей практически невозможно без того, чтобы он не развалился. Кроме того, порыв ветра может сбить незаправленную ракету с площадки. Решение заключалось в том, чтобы убрать площадку и подвесить всю ракету на фермах , которые несут как вертикальную весовую нагрузку, так и горизонтальную силу ветра. Система запуска имитировала условия полета с навесными ускорителями, толкающими центральное ядро вперед. [11]
Существующий испытательный полигон в Капустин Яре был непригоден для испытаний, необходимых для Р-7. Поэтому 12 февраля 1955 года было одобрено новое место в Казахстане, которое в конечном итоге стало космодромом Байконур . [12] Первая серия испытаний началась, когда 1 мая 1957 года была доставлена готовая к полету машина, которая совершила полет 15 мая. Почти сразу при старте в одном из навесных ускорителей вспыхнул пожар. Ракета оторвалась от ракеты-носителя через Т+88 секунд и упала на расстоянии 400 км (248 миль). При следующей попытке 11 июня из-за короткого замыкания ракета начала бесконтрольно катиться и распалась через 33 секунды после старта. [13]
Первый успешный дальний полет на расстояние 6000 км (3700 миль) был совершен 21 августа 1957 года, когда ракета достигла цели на Камчатке , однако макет боеголовки распался в верхних слоях атмосферы. Пять дней спустя ТАСС сообщило, что Советский Союз успешно испытал первую в мире межконтинентальную баллистическую ракету. [14] [4] Второе успешное испытание состоялось 7 сентября 1957 года, когда ракета пролетела 6000 км. Однако макет боеголовки снова распался в верхних слоях атмосферы. Первая серия испытаний завершилась 10 июля 1958 г. [15]
Вторая серия испытаний, включающая усовершенствования, началась 24 декабря 1958 года и завершилась 27 декабря 1959 года. Семь из восьми испытательных пусков прошли успешно. Проблемы были решены в ходе этих интенсивных испытаний, и 20 января 1960 года ракета была объявлена боеспособной. [16]
Модифицированная версия ракеты (8К71ПС) вывела на орбиту первый в мире спутник, когда «Спутник-1» стартовал с Байконура 4 октября 1957 года. «Спутник-2 » последовал за ним 3 ноября 1957 года. «Спутник-8А91» впоследствии запустил «Спутник-3» 15 мая 1958 года . 17]
Первая ракетная часть стратегического назначения была приведена в боевую готовность 15 декабря 1959 года в Плесецке на северо-западе СССР. Усовершенствованная версия Р-7А с более легкой боеголовкой, полностью инерциальной системой наведения и дальностью полета 12 000 км стала стандартной версией, как только она достигла боевого состояния 12 сентября 1960 года. [16] [18]
Стоимость системы была высокой, в основном из-за сложности строительства в отдаленных районах необходимых крупных стартовых площадок. Помимо стоимости, ракетная система столкнулась и с другими эксплуатационными проблемами. Благодаря полетам U-2 огромные пусковые комплексы Р-7 невозможно было скрыть, и поэтому можно было ожидать, что они будут быстро уничтожены в любой ядерной войне. Также на подготовку к пуску Р-7 ушло почти двадцать часов, а оставлять ее в боевой готовности более суток нельзя было из-за криогенной топливной системы. Таким образом, советские войска не могли находиться в постоянной боевой готовности и перед запуском могли подвергнуться воздушному удару. Эти проблемы означали, что первоначально запланированные пятьдесят стартовых комплексов были сокращены до шести: пять для стратегических сил, площадка 31 на Байконуре и площадки 16, 41 и 43 (2 площадки) в Плесецке и один для космических запусков на площадке 1 на Байконуре . [16] [19]
Ограничения Р-7 подтолкнули Советский Союз к быстрой разработке ракет второго поколения, которые могли бы стать более жизнеспособными системами вооружения, особенно Р -16 . [20] Р-7 был снят с вооружения к середине 1968 года. [21]
Хотя Р-7 оказалась непрактичной в качестве оружия, она стала основой для ряда советских одноразовых космических ракет-носителей , включая семейство ракет-носителей «Восток» , семейство РН «Молния» и «Союз». [21] По состоянию на 2018 год в модифицированных версиях ( «Союз-У» , «Союз-ФГ» и «Союз-2» (включая безразгонный вариант 2,1 В ) корабль все еще находится в эксплуатации, выполнив более 1840 запусков. Р-7 также является рекордсменом по долговечности, имея более 50 лет службы в различных модификациях и став самой надежной в мире космической ракетой-носителем [22] [23] .
Примечание. Некоторые варианты Р-7 все еще используются:
Советский Союз