Межконтинентальная баллистическая ракета Р-7

Пятьдесят пять лет назад с космодрома Байконур была запущена первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7. Приводя некоторую справочную информацию, можем сказать, что двадцать первого августа 1957 года совершила первый успешный полет межконтинентальная баллистическая ракета (МБР) Р-7 (SS-6, Sapwood - по классификации НАТО), разработанная коллективом Особого конструкторского бюро №1 (ОКБ-1) под руководством главного конструктора Сергея Королева. Р-7 - двухступенчатая межконтинентальная баллистическая ракета с отделяющейся головной частью. Она несла термоядерный боевой заряд и могла его доставить практически в любую точку на территории вероятного противника. Ракета стала не только новым грозным оружием, но и базой для создания ракеты-носителя для вывода в космос космических аппаратов и кораблей, в том числе пилотируемых. Ракета Р-7 именовалась также "семеркой", а в технической документации называлась "изделием № 8К71".

Говоря об история создания ракеты Р-7, можем сказать, что она началась задолго до ее первого старта - в конце 1940-х - начале 1950-х годов. Тогда по результатам разработок одноступенчатых баллистических ракет Р-1, Р-2, Р-3 и Р-5, которыми руководил Королев, стало ясно, что для достижения территории потенциального противника на другом континенте необходима значительно более мощная составная многоступенчатая ракета, идея которой была предложена еще Константином Циолковским. В 1947 году Михаил Тихонравов организовал в Научно-исследовательском институте артиллерийских наук группу, которая начала проводить систематические исследования возможности создания составных (многоступенчатых) баллистических ракет.

Изучив полученные этой группой результаты, Королев принял решение провести эскизное проектирование мощной составной ракеты. Двадцатого мая 1954 года вышло постановление правительства, в котором официально перед ОКБ-1 была поставлена задача создания баллистической ракеты, способной нести термоядерный заряд на межконтинентальную дальность. Новые мощные двигатели для Р-7 параллельно разрабатывались в ОКБ-456, руководимом Валентином Глушко. Систему управления проектировали Николай Пилюгин и Борис Петров, стартовый комплекс - Владимир Бармин. К работе был привлечен и ряд других организаций.

В то время одновременно был поставлен вопрос о создании нового полигона для испытаний межконтинентальных ракет. В феврале 1955 года вышло постановление Правительства СССР о начале строительства полигона, которому было присвоено название 5-й Научно-исследовательский и испытательный полигон Министерства обороны (НИИП-5). Полигон было решено построить в районе аула Байконур и разъезда Тюра-Там (Казахстан). Строился космодром как особо секретный объект, и в апреле 1957 года стартовый комплекс для ракеты Р-7 был готов. Проектирование Р-7 было завершено в июле 1954 года, а 20 ноября 1954 года создание ракеты Р-7 было одобрено Советом Министров СССР. В начале 1957 года ракета была готова к испытаниям.

Но уже начиная с середины мая 1957 года, была проведена первая серия испытаний ракеты, которая показала наличие серьезных недостатков в конструкции Р-7. Пятнадцатого мая 1957 года состоялся первый пуск ракеты. По визуальным наблюдениям полет протекал нормально, а затем в хвостовом отсеке стали заметны изменения в пламени истекающих газов из двигателей. После обработки телеметрической информации выяснилось, что на 98-й секунде отвалился один из боковых блоков, и ракета потеряла устойчивость. Причиной аварии явилась негерметичность топливной магистрали горючего. Намеченный на 11 июня 1957 года следующий запуск ракеты не состоялся по причине неисправности двигателей центрального блока.

Двенадцатого июля 1957 года ракета взлетела, но на 33 секунде полета потеряла устойчивость и стала отклоняться от заданной траектории. Причиной аварии стало замыкание на корпусе цепей управляющего сигнала интегрирующего прибора по каналу вращения. И только четвертый пуск ракеты Р-7, состоявшийся 21 августа 1957 года, был успешным, и ракета впервые достигла района цели. Изделие 8К718 с головной частью М1-9 стартовало с Байконура (полигон Тюра-Там), отработало активный участок траектории, и головная часть попала в заданный квадрат полуострова Камчатка. Основным недостатком этого пуска явилось разрушение головной части в плотных слоях атмосферы на нисходящем участке траектории. Двадцать седьмого августа 1957 года в советских газетах появилось сообщение об успешном испытании в СССР сверхдальней многоступенчатой ракеты.

И только полученные положительные результаты полета ракет Р-7 на активном участке траектории позволили использовать их для запуска первых двух искусственных спутников Земли 4 октября и 3 ноября того же года. Задуманная как боевая, ракета Р-7 обладала энергетическими возможностями, позволяющими вывести в космос (на околоземную орбиту) полезную нагрузку значительной массы, что и было использовано при запуске спутников. По результатам шести запусков ракеты Р-7 были доработаны головная часть (заменена новой) и система ее отделения, применены щелевые антенны телеметрической системы. Двадцать девятого марта 1958 года впервые полностью успешно прошел пуск ракеты Р-7 (головная часть достигла цели без разрушения). Еще в течение 1958 и 1959 годов проводились летные испытания ракеты, по результатам которых вносились доработки в конструкцию Р-7. Ракета 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.

Двухступенчатая ракета Р-7 была выполнена по схеме с параллельным делением ступеней (по "пакетной" схеме). Ее первая ступень представляла собой четыре боковых блока, каждый длиной 19 метров и наибольшим диаметром 3 метра, которые симметрично крепились к центральному блоку (вторая ступень ракеты). По внутренней компоновке как боковые, так и центральный блоки были аналогичны одноступенчатым ракетам с передним расположением бака окислителя. Топливные баки всех блоков являлись несущими. При старте ракеты двигательные установки всех пяти блоков запускались одновременно. Достоинством такой схемы является возможность запуска всех двигателей на земле, а не в полете (в условиях вакуума). Каждый из блоков снабжен четырехкамерным маршевым жидкостным ракетным двигателем открытой схемы, работающем на жидком кислороде и керосине. Для обеспечения работы турбонасосных агрегатов ракетных двигателей применялась перекись водорода, а для наддува баков - жидкий азот.

Говоря о строении: длина ракеты Р-7 составляла 31,4 метра, диаметр - 11,2 метра. Она имела стартовую массу 283 тонны, в том числе массу топлива 250 тонн, обладала способностью доставлять на расстояние 8 тысяч километров головную часть массой 5,4 тонны, несущую термоядерный заряд мощностью от 3 до 5 мегатонн. Головная часть крепилась к приборному отсеку центрального блока с помощью трех пирозамков. Характеристики головной части позволяли поразить крупную площадную цель, посредством как воздушного, так и наземного ядерного взрыва.

Сама ракета Р-7 оснащалась комбинированной системой управления. Ее автономная подсистема обеспечивала угловую стабилизацию и стабилизацию центра масс на активном участке траектории. Радиотехническая подсистема осуществляла коррекцию бокового движения центра масс в конце активного участка траектории и выдачу команды на выключение двигателей, что повышало точность стрельбы. Исполнительными органами системы управления являлись поворотные камеры рулевых двигателей и воздушные рули. Первые ракеты Р-7 были изготовлены в подмосковном городе Калининграде (ныне - Королев) - на заводе №88, который являлся опытным производством ОКБ-1. Возможности опытного завода были ограничены, поэтому в феврале 1958 года ведущий конструктор "семерки" Дмитрий Козлов получил назначение в город Куйбышев (ныне - Самара) для организации на базе авиационного завода №1 (завод "Прогресс", ныне - ФГУП "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ - Прогресс"), на котором изготавливались бомбардировщики, серийного производства ракет Р-7. И уже в декабре 1958 года со сборочной линии завода сошли первые серийные изделия. 

С декабря 1958 года по ноябрь 1959 года проходили совместные летные испытания Р-7, которые должны были дать ответ на вопрос о возможности принятия ракеты на вооружение. В ходе этих испытаний было запущено 16 ракет, восемь из которых были произведены на серийном заводе. Двадцатого января 1960 года межконтинентальная баллистическая ракета Р-7 была принята на вооружение. Для базирования этих ракет в 1958 году было принято решение о строительстве боевой стартовой станции (объект "Ангара") в районе города Плесецка Архангельской области. Первого января 1960 года она была готова, а 16 июля впервые в вооруженных силах самостоятельно провела два учебно-боевых пуска со стартовой позиции. Перед стартом ракету доставляли с технической позиции на железнодорожном транспортно-установочном лафете и устанавливали на массивное пусковое устройство. Весь процесс предстартовой подготовки длился более двух часов.

Одновременно с Р-7 шла разработка боевого ракетного комплекса Р-7А с большей дальностью полета (12 тысяч километров), усовершенствованной системой управления, более надежными двигателями и облегченной боевой частью. Ракета Р-7А оснащалась более легкой головной частью, оборудовалась более мощными двигателями и обладала несколько увеличенным запасом топлива за счет уменьшения свободного объема баков. И уже 12 сентября 1960 года МБР Р-7А была принята на вооружение. Ракетный комплекс получился громоздким, уязвимым и очень дорогим и сложным в эксплуатации. К тому же в заправленном состоянии ракета могла находиться не более 30 суток. Для создания и пополнения необходимого запаса кислорода для развернутых ракет нужен был целый завод. Комплекс имел низкую боевую готовность. Недостаточной была и точность стрельбы. Стало ясно, что Р-7 и ее модификация не могут быть поставлены на боевое дежурство в массовом количестве.

Всего было построено четыре стартовых сооружения. К концу 1968 года обе эти ракеты сняли с вооружения. Конструкции МБР Р-7 и Р-7А были достаточно надежные, что позволило создать на их основе целое семейство ракет-носителей: "Восток", "Восход", "Молния", "Союз" и их модификаций, которые использовались для запуска первых спутников, лунных и межпланетных станций, полетов человека в космос, и продолжают использоваться по сей день.