در 21 آگوست 1957 ، درست 60 سال پیش ، اولین موشک بالستیک بین قاره ای جهان (ICBM) R-7 با موفقیت از کیهان ساز بایکونور پرتاب شد. این موشک شوروی اولین موشک بالستیک بین قاره ای بود که با موفقیت آزمایش شد و یک کلاهک به یک برد بین قاره ای تحویل داد. R-7 که "هفت" نیز نامیده می شد (شاخص GRAU-8K71) ، یک ICBM دو مرحله ای با کلاهک جداشدنی به وزن 3 تن و برد پرواز 8 هزار کیلومتر بود.
بعداً ، از 20 ژانویه 1960 تا پایان سال 1968 ، اصلاح این موشک با نام R -7A (شاخص GRAU - 8K74) با افزایش پرواز 9.5 هزار کیلومتر در خدمت نیروهای موشکی استراتژیک اتحاد جماهیر شوروی بود. به در کشورهای ناتو ، این موشک با نام SS-6 Sapwood شناخته می شد. این موشک شوروی نه تنها به سلاحی مهیب تبدیل شد ، بلکه به نقطه عطفی در فضانوردی روسیه تبدیل شد و مبنایی برای ایجاد وسایل نقلیه پرتاب برای فضاپیماها و کشتی ها به فضا ، از جمله سلاح های سرنشین دار شد. سهم این موشک در اکتشافات فضایی بسیار زیاد است: بسیاری از ماهواره های مصنوعی زمین با وسایل نقلیه پرتاب کننده R-7 به فضا پرتاب شدند که از اولین آنها شروع شد و اولین انسان به فضا پرواز کرد.
تاریخچه ایجاد موشک R-7
تاریخچه ایجاد R -7 ICBM مدتها قبل از اولین پرتاب آن - در اواخر دهه 1940 و اوایل 1950 آغاز شد. در این دوره ، با توجه به نتایج توسعه موشک های بالستیک تک مرحله ای R-1 ، R-2 ، R-3 و R-5 ، که توسط طراح برجسته شوروی سرگئی پاولوویچ کورولف رهبری شد ، مشخص شد که در در آینده ، برای رسیدن به قلمرو یک دشمن بالقوه ، یک موشک چند مرحله ای به مراتب قوی تر ، ایده ایجاد آن قبلاً توسط نظریه پرداز مشهور فضانوردی روسی کنستانتین سیولکوفسکی بیان شده بود.
در سال 1947 ، میخائیل تیخونراوف گروه جداگانه ای را در موسسه تحقیقات علوم توپخانه سازماندهی کرد ، که مطالعات سیستماتیک در مورد امکان توسعه موشک های بالستیک کامپوزیت (چند مرحله ای) را آغاز کرد. با مطالعه نتایج بدست آمده توسط این گروه ، کورولف تصمیم گرفت یک طرح اولیه یک موشک قدرتمند چند مرحله ای را انجام دهد. تحقیقات اولیه در مورد توسعه ICBM ها در سال 1950 آغاز شد: در 4 دسامبر 1950 ، با فرمان شورای وزیران اتحاد جماهیر شوروی ، یک تحقیق تحقیق و توسعه جامع با موضوع "مطالعه چشم اندازهای ایجاد انواع مختلف" انجام شد. انواع RDD ها با برد پرواز 5-10 هزار کیلومتر و وزن کلاهک از 1 تا 10 تن. "… و در 20 مه 1954 ، فرمان دیگری از دولت صادر شد ، که به طور رسمی وظیفه توسعه موشک بالستیک را که می تواند بار گرمایی هسته ای را در برد بین قاره ای حمل کند ، در اختیار OKB-1 قرار داد.
موتورهای قدرتمند جدید موشک R-7 به طور موازی در OKB-456 ایجاد شدند ، کار بر عهده والنتین گلوشکو بود. سیستم کنترل موشک توسط نیکولای پیلیوگین و بوریس پتروف طراحی شده است ، مجتمع پرتاب توسط ولادیمیر بارمین طراحی شده است. تعدادی از سازمانهای دیگر نیز در این کار مشارکت داشتند. در همان زمان ، این کشور موضوع ایجاد یک سایت جدید آزمایش موشک های بالستیک قاره پیما را مطرح کرد.در فوریه 1955 ، فرمان دیگری از دولت اتحاد جماهیر شوروی در آغاز ساخت محل آزمایش صادر شد ، که به عنوان پنجمین سایت تحقیق و آزمایش وزارت دفاع (NIIP-5) نامگذاری شد. تصمیم گرفته شد که چند ضلعی را در منطقه روستای بایکونور و محل اتصال Tyura-Tam (قزاقستان) بسازند ، بعداً در تاریخ ثبت شد و تا به امروز دقیقاً به عنوان بایکونور شناخته می شود. کاسمودروم به عنوان یک مرکز بسیار مخفی ساخته شد ؛ مجتمع پرتاب موشک های جدید R-7 در آوریل 1957 آماده شد.
طراحی موشک R-7 در جولای 1954 به پایان رسید و در 20 نوامبر همان سال ، ساخت موشک به طور رسمی توسط شورای وزیران اتحاد جماهیر شوروی تایید شد. در اوایل سال 1957 ، اولین موشک قاره پیمای شوروی آماده آزمایش بود. از اواسط ماه مه 1957 ، اولین سری آزمایشات موشک جدید انجام شد ، این نشان دهنده وجود اشکالات جدی در طراحی آن بود. در 15 مه 1957 ، اولین پرتاب R-7 ICBM انجام شد. با توجه به مشاهدات بصری ، پرواز موشک به طور عادی انجام شد ، اما سپس تغییرات در شعله گازهای خروجی از موتورها در قسمت دم قابل توجه بود. بعداً ، پس از پردازش تله متری ، مشخص شد که آتش در یکی از بلوک های جانبی رخ داده است. پس از 98 ثانیه پرواز کنترل شده به دلیل از دست دادن نیروی محرکه ، این واحد جدا شد و پس از آن فرمان خاموش شدن موتورهای موشک دنبال شد. علت این حادثه نشتی در خط سوخت بوده است.
پرتاب بعدی ، که برای 11 ژوئن 1957 برنامه ریزی شده بود ، به دلیل نقص در موتورهای واحد مرکزی انجام نشد. چندین تلاش برای راه اندازی موتورهای موشک به نتیجه ای نرسید ، پس از آن اتوماتیک دستور خاموش شدن اضطراری را صادر کرد. رهبری آزمایش تصمیم گرفت که سوخت را تخلیه کرده و R-7 ICBM را از محل پرتاب خارج کند. در 12 ژوئیه 1957 ، موشک R-7 توانست بلند شود ، اما در 33 ثانیه ثبات پرواز از بین رفت ، موشک شروع به منحرف شدن از مسیر پرواز مشخص کرد. این بار ، علت حادثه اتصال کوتاه در بدنه مدارهای سیگنال کنترل مجتمع در امتداد کانال چرخش و گام بود.
تنها چهارمین پرتاب موشک جدید ، که در 21 اوت 1957 انجام شد ، موفقیت آمیز شناخته شد ، موشک برای اولین بار توانست به منطقه مورد نظر برسد. موشک از بایکونور پرتاب شد ، بخش فعال مسیر را مورد بررسی قرار داد ، و پس از آن سر موشک به مربع خاصی از شبه جزیره کامچاتکا (محدوده موشک کورا) برخورد کرد. اما حتی در چهارمین پرتاب ، همه چیز یکنواخت نبود. ضعف اصلی پرتاب تخریب سر موشک در لایه های متراکم جو در قسمت نزولی مسیر آن بود. ارتباط تله متری با موشک 15-20 ثانیه قبل از زمان تخمین زده شده برای رسیدن به سطح زمین از بین رفت. تجزیه و تحلیل عناصر ساختاری سقوط شده کلاهک موشکی R-7 این امکان را فراهم آورد که تخریب از نوک کلاهک آغاز شده و در عین حال میزان حمل پوشش محافظ حرارتی آن مشخص شود. اطلاعات دریافتی امکان نهایی سازی اسناد کلاهک موشکی ، روشن شدن محاسبات قدرت و طراحی ، طرح و همچنین ساخت موشک جدید در اسرع وقت برای پرتاب بعدی را فراهم کرد. در همان زمان ، در 27 اوت 1957 ، خبری در مورد آزمایش موفقیت آمیز موشک چند مرحله ای فوق برد در اتحاد جماهیر شوروی در مطبوعات شوروی ظاهر شد.
نتایج مثبت پرواز اولین ICBM R-7 اتحاد جماهیر شوروی در بخش فعال مسیر باعث شد که بتوان از این موشک برای پرتاب اولین ماهواره های مصنوعی زمین در تاریخ بشر در 4 اکتبر و 3 نوامبر همان سال استفاده کرد. به R-7 که در اصل به عنوان یک موشک رزمی ساخته شد ، دارای قابلیت های انرژی لازم بود ، که امکان استفاده از آن برای پرتاب حجم قابل توجهی از محموله به فضا (در مدار نزدیک زمین) را فراهم کرد ، که با پرتاب موشک به وضوح نشان داده شد. اولین ماهواره های شوروی
بر اساس نتایج 6 پرتاب آزمایشی R-7 ICBM ، کلاهک آن به طور قابل توجهی اصلاح شد (در واقع با یک جدید جایگزین شد) ، سیستم جداسازی کلاهک تجدید نظر شد و از آنتن های شکاف دار سیستم تله متری نیز استفاده شد. در 29 مارس 1958 ، اولین پرتاب انجام شد که به طور کامل موفقیت آمیز بود (سر موشک بدون تخریب به هدف رسید). در همان زمان ، در طول سالهای 1958 و 1959 ، آزمایش های پرواز موشک ادامه یافت ، که بر اساس نتایج آن همه تغییرات جدید در طراحی آن اعمال شد. در نتیجه ، با تصمیم شورای وزیران اتحاد جماهیر شوروی و کمیته مرکزی CPSU شماره 192-20 از 20 ژانویه 1960 ، موشک R-7 رسماً در خدمت قرار گرفت.
طراحی موشک R-7
موشک بالستیک قاره پیمای R-7 ، که در OKB-1 تحت رهبری طراح ارشد سرگئی پاولوویچ کورولف (طراح اصلی سرگئی سرگئیویچ کریوکوف) ایجاد شد ، بر اساس طرح به اصطلاح "دسته ای" ساخته شد. مرحله اول موشک شامل 4 بلوک جانبی بود که طول هر یک از آنها 19 متر و حداکثر قطر آن 3 متر بود. بلوک های جانبی به طور متقارن در اطراف بلوک مرکزی (مرحله دوم موشک) قرار داشتند و توسط کمربندهای پایینی و بالایی اتصالات قدرت به آن متصل می شدند. طراحی بلوک های موشک یکسان بود. هر یک از آنها شامل یک مخروط پشتیبانی ، یک حلقه قدرت ، مخازن سوخت ، یک محفظه دم و یک پیشرانه بود. همه واحدها مجهز به موتورهای موشک RD-107 با سیستم پمپاژ برای تامین اجزای سوخت بودند. این موتور بر روی مدار باز ساخته شده و شامل 6 محفظه احتراق است. در این مورد ، از دو اتاق به عنوان اتاق فرمان استفاده شد. موتور موشک RD-107 رانش 82 تن را در سطح زمین ایجاد کرد.
مرحله دوم موشک (بلوک مرکزی) شامل محفظه ابزار ، مخزن سوخت و اکسید کننده ، حلقه قدرت ، محفظه دم ، موتور اصلی و 4 واحد فرمان بود. در مرحله دوم ، ZhRE-108 قرار گرفت که از نظر طراحی مشابه RD-107 بود ، اما در تعداد زیادی اتاق فرمان متفاوت بود. این موتور 75 تن رانش به زمین ایجاد کرد. این موتور همزمان با موتورهای مرحله اول (حتی در زمان راه اندازی) روشن شد و بر این اساس بیشتر از موتور مایع پیشران مرحله اول کار کرد. راه اندازی تمام موتورهای موجود مرحله اول و دوم در ابتدا به این دلیل انجام شد که در آن زمان سازندگان موشک به احتمال احتراق قابل اعتماد موتورهای مرحله دوم در ارتفاع بالا اطمینان نداشتند. به طراحان آمریکایی که در حال کار بر روی ICBM های اطلس خود بودند ، با مشکلی مشابه مواجه شدند.
LPRE RD-107 در موزه یادبود فضانوردی در مسکو
همه موتورهای اولین ICBM R-7 شوروی از سوخت دو جزء استفاده می کردند: سوخت-نفت سفید T-1 ، اکسید کننده-اکسیژن مایع. برای هدایت مجموعه های توربوپمپ موتورهای موشک ، از گاز داغ در مولد گاز در حین تجزیه کاتالیزوری پراکسید هیدروژن و نیتروژن فشرده برای تحت فشار قرار دادن مخازن استفاده شد. برای اطمینان از محدوده مشخص شده پرواز موشک ، یک سیستم اتوماتیک برای تنظیم حالتهای عملکرد موتورها روی آن قرار داده شد ، و همچنین یک سیستم برای تخلیه همزمان مخازن (SOB) ، که امکان کاهش منبع سوخت تضمین شده را فراهم کرد. به طراحی و طرح موشک R-7 باعث پرتاب همه موتورهای آن در زمان پرتاب با استفاده از دستگاههای آتش سوز ویژه شد ، آنها در هر یک از 32 اتاق احتراق قرار گرفتند. موتورهای موشکی کروز این موشک در زمان خود با ویژگی های انرژی و جرم بسیار بالا متمایز بودند و همچنین از نظر قابلیت اطمینان بالا خود را مطلوب متمایز کردند.
سیستم کنترل موشک بالستیک قاره پیمای R-7 ترکیبی شد. زیرسیستم خودمختار وظیفه تثبیت زاویه ای و تثبیت مرکز جرم را بر عهده داشت در حالی که موشک در قسمت فعال مسیر قرار داشت.و زیرسیستم مهندسی رادیو مسئول تصحیح حرکت جانبی مرکز جرم در آخرین مرحله بخش فعال مسیر و صدور فرمان خاموش کردن موتورها بود. دستگاه های اجرایی سیستم کنترل موشک ، سکان های هوا و محفظه های دوار موتورهای فرمان بودند.
ارزش موشک R-7 در فتح فضا
R-7 ، که بسیاری آن را فقط "هفت" می نامیدند ، مولد یک خانواده کامل از موشک های حامل شوروی و روسیه بود. آنها براساس ICBM های R-7 در طی یک فرآیند نوسازی عمیق و چند مرحله ای ایجاد شدند. از سال 1958 تا به امروز ، همه موشک های خانواده R-7 توسط TsSKB-Progress (سامارا) تولید می شوند.
راه اندازی وسایل نقلیه بر اساس R-7
موفقیت و در نتیجه ، قابلیت اطمینان بالای طراحی موشک ، همراه با قدرت کافی برای ICBM ها ، امکان استفاده از آن را به عنوان وسیله پرتاب فراهم کرد. در حال حاضر در طول عملیات R-7 در این ظرفیت ، برخی از کاستی ها مشخص شد ، فرآیند مدرن سازی تدریجی آن برای افزایش جرم بار در مدار ، قابلیت اطمینان و همچنین گسترش دامنه وظایف حل شده توسط موشک وسایل پرتاب این خانواده واقعاً عصر فضا را برای همه بشریت باز کرد ، با کمک آنها ، از جمله موارد دیگر ، انجام شد:
- پرتاب اولین ماهواره مصنوعی به مدار زمین.
- پرتاب اولین ماهواره با یک موجود زنده در مدار زمین (سگ-فضانورد لایکا) ؛
- پرتاب اولین فضاپیما با یک نفر در مدار زمین (پرواز یوری گاگارین).
قابلیت اطمینان طراحی موشک R-7 ایجاد شده توسط کورولف امکان توسعه یک خانواده کامل از وسایل نقلیه پرتاب کننده را فراهم کرد: وستوک ، ووسخود ، مولنیا ، سایوز ، سایوز -2 و تغییرات مختلف آنها. علاوه بر این ، جدیدترین آنها امروزه به طور فعال مورد استفاده قرار می گیرد. راکت های خانواده R-7 عظیم ترین موشک ها در تاریخ شده اند ، تعداد پرتاب های آنها در حال حاضر حدود 2000 است ، آنها همچنین به عنوان یکی از قابل اطمینان ترین در جهان شناخته می شوند. تا به امروز ، همه پرتاب های سرنشین دار اتحاد جماهیر شوروی و روسیه با استفاده از موشک های حامل این خانواده انجام شده است. در حال حاضر ، Roskosmos و نیروهای فضایی به طور فعال در حال کار با موشک های سایوز-اف جی و سایوز -2 از این خانواده هستند.
کپی تکراری از "Vostok-1" گاگارین. در قلمرو موزه فضانوردی در کالوگا به نمایش گذاشته شده است
