основной источник: Афанасьев И.Б., Лавренов А.Н. "Большой космический клуб". —
Главы: «"Семёрка" — самая знаменитая ракета в мире» и "Имя собственное: первый, второй, третий" (с незначительными сокращениями основного текста).
(Схемы ракет-носителей А. Шлядинский)
[в квадратных скобках расшифровка аббревиатур, сносок, разъяснение слов —
их цвет, в т.ч. текст, выделенный авторами источника — синий]
На данной странице размещены фотографии создателей МБР Р-7, ядерного заряда и ПС, которых нет на предыдущих страницах.
"Семёрка" — самая знаменитая ракета в мире
Первопричиной создания МБР Р-7 явилась военно-политическая задача гарантированной оперативной доставки ядерного заряда на территорию главного потенциального противника — США.
А первоосновой конструктивно-компоновочной схемы Р-7 (и РН на ее базе) стала исследовательская работа 1947-48 гг. группы М.К.Тихонравова [всего 22 человека — "Новости космонавтики" №10 2002, с.56] в НИИ-4 Академии артиллерийских наук Министерства обороны (МО) по применению т.н. «пакетной» схемы компоновки ступеней ракет.
14 июля 1948 г. на научной сессии Академии артиллерийских наук М.К.Тихонравов выступил с докладом «Пути осуществления больших дальностей стрельбы ракетами», где предложил пакетную схему НА БАЗЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ ИЗДЕЛИЙ. Главный вывод его доклада таков: дальность полета таких ракет не только принципиально, но уже и технически не ограничена.
Вспоминает А.В.Брыков: «... несколько дней Михаила Клавдиевича не было в институте. Он готовился к докладу... Наконец, он появился с хорошими новостями.
– Доклад прошел нормально, – весело рассказывал он Яцунскому.
– Меня слушали, некоторые даже внимательно. Однако
одобрения я не чувствовал. Большинство ученых тактично молчали. Обсуждения не было...
А вот Сергею Павловичу [Королёву] понравилось направление исследований. Он считает его перспективным и готов субсидировать нашу работу.»
С.П.Королёв, работавший с М.К.Тихонравовым ранее в ГИРДе [Группа Изучения Реактивного Движения — научно-исследовательская и опытно-конструкторская организация по разработке ракет СССР (1931-1933 гг.)], знал и высоко ценил дар концептуального предвидения, которым обладал Михаил Клавдиевич.
Показателен факт: в 1933 г. именно Королёв запускал первую в СССР ракету с гибридным двигателем (жидкий кислород — отвержденный бензин) типа «09» конструкции Тихонравова. И вот теперь — «пакет», обещающий качественный рост могущества МБР на базе уже существующей технологии. Это был основательный, многообещающий и — что немаловажно — совершенно самостоятельный путь.
4 декабря 1950 г. Постановлением СМ СССР задается комплексная поисковая научно-исследовательская работа (НИР) по теме НЗ [научного задания] «Исследование перспектив создания ракет дальнего действия (РДД) различных типов с дальностью полета 5000-10000 км с массой боевой части
1-10 т».
 Сталин И. В. (1879-1953) |
13 февраля 1953 г. Постановлением СМ СССР в продолжение темы НЗ задается тема Т1 «Теоретические и экспериментальные исследования по созданию двухступенчатой баллистической ракеты с дальностью полета 7000-8000 км».
[Постановление подписал Председатель СМ СССР И.В.Сталин. Какие планы в этой связи строил «отец народов»? Предчувствовал ли, что из «зернышка» темы Т1 прорастет великое «древо» практической космонавтики? Во всяком случае, масштаб разворачиваемых работ (участвовали десятки научно-исследовательских институтов (НИИ) и конструкторских бюро (КБ) СССР) впечатляет. Даже сейчас].
 Малышев В.А. (1902-1957) |
 Сахаров А.Д. (1921-1989) |
Цель НИР — разработка эскизного проекта РДД массой до 170 т с отделяющейся головной частью (ГЧ) массой 3 т.
В октябре 1953 г. по указанию зам. Председателя Совмина СССР В.А. [Вячеслава Александровича] Малышева проектное задание было изменено: масса ГЧ увеличена до 5,5 т при сохранении дальности полета.
Полагают, это решение было принято под влиянием неофициальной информации о техническом облике перспективных термоядерных зарядов, которую предоставил один из идеологов данного направления, будущий академик и правозащитник А.Д. [Андрей Дмитриевич] Сахаров (лауреат Нобелевской премии мира 1975).
Впоследствии выяснилось, что масса такого заряда может быть многократно уменьшена. А «переразмеренная» МБР идеально подходит как космическая РН. Вот он, счастливый случай!..
Оптимальной представлялась ракета «пакетной» схемы, состоящая из цилиндрического центрального блока (вторая ступень) и четырех цилиндрических боковых блоков (первая ступень). На всех блоках стояли однокамерные двигатели с газовыми рулями, запускающиеся еще на старте. ГЧ имела диаметр меньше, чем у центрального блока, и была «притоплена» в верхний переходник по типу БРСД Р-5 (8А62).
Хронология создания легендарной «семерки» вкратце такова.
Декабрь 1953 г. — в ОКБ-1 готовится проект Постановления СМ СССР о создании МБР 7Р (позже Р-7). В его тексте уже предлагалось применить ракету 7Р для запусков ИСЗ и КА к другим планетам (в жестко централизованной плановой системе главное для инициации проекта — «раскрутить маховик сверху»).
 Кузнецов В.И. (1913-1991) |
 Мишин В.П. (1917-2001) |
5 и 30 января, 2 февраля 1954 г. прошли совещания Главных конструкторов [Участвовали С.П.Королёв, В.П.Глушко, В.И.Кузнецов, Н.А.Пилюгин, В.П.Бармин, Б.М.Коноплев, В.П.Мишин, К.Д.Бушуев, М.И.Борисенко, С.С.Крюков], на которых были сформулированы технические требования на МБР 7Р, согласованы основные тактико-технические характеристики (ТТХ) и этапы отработки.
Наконец, решающий организационный момент: 20 мая 1954 г. вышло Постановление ЦК КПСС и СМ СССР № 956-408сс о разработке, изготовлении и испытаниях МБРР-7(8К71).
Конструктивно-компоновочная схема ракеты (основные проектанты от ОКБ-1 П.И.Ермолаев и Е.Ф.Рязанов) — двухступенчатая «пакетная» (с продольным делением ступеней).
Основными аргументами в пользу именно такой схемы являлись: запуск всех двигателей в «идеальных» условиях на стартовой позиции, относительная простота проектной оптимизации размеров ступеней, в т.ч. с учетом транспортировки их железнодорожным транспортом, и, как потом выяснилось, возможность — путем добавления новых верхних ступеней — создания целой гаммы носителей для решения существенно разных задач.
Внешний вид ракеты к этому времени заметно изменился. В процессе оптимизации аэродинамической и силовой схемы она приобрела знакомые ныне очертания с центральным блоком (ЦБ) «А», похожим на гигантское «веретено», и четырьмя коническими боковыми блоками «Б», «В», «Г» и «Д».
Основные компоненты топлива — керосин Т-1 (горючее) и жидкий кислород (окислитель) — располагались, соответственно, в нижнем и верхнем баках каждого блока. Вспомогательные компоненты — жидкий азот для наддува баков и перекись водорода для привода турбонасосного агрегата (ТНА) — размещались в торовых баках непосредственно над рамой двигателя.
Слева: конструктивно-компоновочная схема
первой советской межконтинентальной баллистической ракеты Р-7:
1 – носовой конус с боевой частью;
2, 6 – приборные отсеки;
3 – антенны телеметрической системы;
4 – башмаки силового пояса;
5, 7 – баки окислителя;
8, 9 – баки горючего;
10 – многокамерные маршевые двигатели центрального и боковых блоков;
11 – аэродинамические рули;
12 – рулевые камеры сгорания
Справа: МБР Р-7, модернизированная для запуска ПС
Тактико-технические характеристики
межконтинентальной баллистической ракеты Р-7 (8К71) / Р-7А (8К74)
Длина, м |
31,4 |
Диаметр пакета, м |
11,2 |
Диаметр корпуса 4-й ступени |
15,2 см |
Стартовая масса, т |
283,0 |
| Масса полезной нагрузки, кг | 5400 |
| Масса топлива, т | 250 |
| Максимальная дальность стрельбы, км |
|
| Тип головной части | Моноблочная, ядерная, отделяемая |
 Многокамерные двигатели РД-107 и РД-108 ракеты Р-7 фото И. Маринина |
Первая ступень (четыре боковых блока) оснащена жидкостными ракетными двигателями (ЖРД) РД-107 (четыре основные и две рулевые камеры, питаемые общим ТНА на каждом блоке). На второй ступени стоит ЖРД РД-108 (четыре основные и четыре рулевые камеры, питаемые общим ТНА). Двигатели РД-107 и РД-108 созданы в ОКБ-456 (руководитель В.П.Глушко), первые варианты рулевых камер к ним — в ОКБ-1 (руководитель разработки М.В.Мельников).
Передача усилий от боковых блоков на центральный осуществляется через силовой пояс с четырьмя башмаками, в пазы которых входят оголовки «боковушек». Эти четыре силовых узла одновременно служат опорными точками для собранной и установленной на старте ракеты.
Внизу, на стыке топливных и двигательных отсеков, имеются поперечные стяжки. При разделении ступеней маршевые двигатели боковых блоков переводятся в режим пониженной тяги, управляющие камеры выключаются, а нижние поперечные стяжки «пакета» разрываются пирозарядами.
Тяга двигателей «боковушек» создает момент относительно опорных узлов. «Пакет» раскрывается, блок «А» уходит вперед.
Как только сферические оголовки боковых блоков выйдут из башмаков и освободят имеющиеся там электроконтакты, вскрываются сопловые крышки в верхней части «боковушек», и остаточное давление наддува баков кислорода стравливается, создавая при этом небольшую тягу. Боковые блоки разворачиваются и отводятся на безопасное расстояние.
Система управления (СУ) — комбинированная: инерциальная с радиокоррекцией бокового отклонения и дальности полета. В НИИ-885 «инерциалка» создана под руководством Н.А.Пилюгина, система радиоуправления — М.С.Рязанского. Командные приборы разработаны в НИИ-944 (В.И.Кузнецов).
[Первая серия испытаний показала наличие серьезных недостатков в конструкции Р-7. При анализе данных телеметрии было установлено, что в определенный момент при опорожнении баков горючего возникали колебания давления в расходных магистралях, которые приводили к повышенным динамическим нагрузкам и, в конечном счете, к разрушению конструкции (американские конструкторы также столкнулись с этой проблемой).
Долгожданный успех пришел 21 августа 1957 года, когда стартовавшая в тот день ракета полностью выполнила намеченный план полета. 27 августа в советских газетах появилось сообщение ТАСС об успешном испытании в СССР сверхдальней многоступенчатой ракеты].
 Кочарянц С.Г. (1909-1993) |
В варианте МБР ракета несла моноблочную ядерную, отделяемую в полете, головную часть. Атомный боезаряд создан в КБ-11 (Арзамас-16) под руководством С.Г.Кочарянца.
Изготовление первых ракет велось на Опытном заводе №88 в Подлипках (ныне г.Королёв Московской области). Серийное производство было развернуто в 1958 г. на куйбышевском авиазаводе №1 им. И.В.Сталина. Производство маршевых двигателей первой и второй ступеней осуществлялось тоже в г. Куйбышеве (ныне Самара) на моторостроительном заводе №24 им. М.В.Фрунзе.
Забегая вперед, отметим: конструктивно-компоновочная схема Р-7 в варианте РН и космический ракетный комплекс на ее основе оказались на редкость удачными и долговечными — они успешно эксплуатируются до сих пор! Более того, архинадежность (многократно доказанная) и относительная дешевизна этой ракетной ситемы позволяют прогнозировать ее востребованность еще на многие годы.
Первая атомная бомба СССР;
водородные изделия были значительно габаритнее, см. здесь или здесь.
фото И. Маринина