El 21 de agosto de 1957, hace exactamente 60 años, se lanzó con éxito el primer misil balístico intercontinental (ICBM) R-7 del mundo desde el cosmódromo de Baikonur. Este misil soviético fue el primer misil balístico intercontinental que se probó con éxito y lanzó una ojiva a un rango intercontinental. El R-7, también llamado "siete" (índice GRAU - 8K71), era un misil balístico intercontinental de dos etapas con una ojiva desmontable que pesaba 3 toneladas y un alcance de vuelo de 8 mil kilómetros.
Más tarde, desde el 20 de enero de 1960 hasta finales de 1968, una modificación de este misil bajo la designación R-7A (índice GRAU - 8K74) con un rango de vuelo aumentado de 9,5 mil kilómetros estuvo en servicio con las Fuerzas de Misiles Estratégicos de la URSS.. En los países de la OTAN, este misil se conocía como SS-6 Sapwood. Este cohete soviético se convirtió no solo en un arma formidable, sino también en un hito importante en la cosmonáutica rusa, convirtiéndose en la base para la creación de vehículos de lanzamiento destinados a lanzar naves espaciales y naves al espacio, incluidas las tripuladas. La contribución de este cohete a la exploración espacial es enorme: muchos satélites terrestres artificiales se lanzaron al espacio en vehículos de lanzamiento R-7, comenzando por los primeros, y el primer hombre voló al espacio.
La historia de la creación del cohete R-7
La historia de la creación del misil balístico intercontinental R-7 comenzó mucho antes de que tuviera lugar su primer lanzamiento, a fines de la década de 1940 y principios de la de 1950. Durante este período, de acuerdo con los resultados del desarrollo de los misiles balísticos de una sola etapa R-1, R-2, R-3 y R-5, que fueron dirigidos por el destacado diseñador soviético Sergei Pavlovich Korolev, quedó claro que en el futuro, para llegar al territorio de un enemigo potencial, un compuesto significativamente más poderoso: un cohete de múltiples etapas, la idea de crear que fue expresada previamente por el famoso teórico de la cosmonáutica ruso Konstantin Tsiolkovsky.
En 1947, Mikhail Tikhonravov organizó un grupo separado en el Instituto de Investigación de Ciencias de Artillería, que comenzó a realizar estudios sistemáticos sobre la posibilidad de desarrollar misiles balísticos compuestos (multietapa). Habiendo estudiado los resultados obtenidos por este grupo, Korolev decidió llevar a cabo un diseño preliminar de un potente cohete multietapa. La investigación preliminar sobre el desarrollo de los misiles balísticos intercontinentales comenzó en 1950: el 4 de diciembre de 1950, mediante el Decreto del Consejo de Ministros de la URSS, se llevó a cabo un trabajo de búsqueda integral de I + D sobre el tema "Estudio de las perspectivas para la creación de varios tipos de RDD con un rango de vuelo de 5 a 10 mil kilómetros y un peso de ojiva de 1 a 10 toneladas. "… Y el 20 de mayo de 1954, se emitió otro decreto gubernamental, que estableció oficialmente ante OKB-1 la tarea de desarrollar un misil balístico que pudiera llevar una carga termonuclear en un rango intercontinental.
Se crearon nuevos y potentes motores para el cohete R-7 en paralelo en OKB-456, el trabajo fue supervisado por Valentin Glushko. El sistema de control del cohete fue diseñado por Nikolai Pilyugin y Boris Petrov, el complejo de lanzamiento fue diseñado por Vladimir Barmin. Varias otras organizaciones también participaron en el trabajo. Al mismo tiempo, el país planteó la cuestión de la construcción de un nuevo sitio de prueba para misiles balísticos intercontinentales. En febrero de 1955, se emitió otro decreto del gobierno de la URSS al comienzo de la construcción del sitio de prueba, que fue nombrado el quinto sitio de investigación y prueba del Ministerio de Defensa (NIIP-5). Se decidió construir el polígono en el área del pueblo de Baikonur y el cruce de Tyura-Tam (Kazajstán), más tarde pasó a la historia y se conoce hasta el día de hoy precisamente como Baikonur. El cosmódromo fue construido como una instalación altamente secreta; el complejo de lanzamiento de los nuevos misiles R-7 estuvo listo en abril de 1957.
El diseño del cohete R-7 se completó en julio de 1954, y ya el 20 de noviembre del mismo año, la construcción del cohete fue aprobada oficialmente por el Consejo de Ministros de la URSS. A principios de 1957, el primer misil balístico intercontinental soviético estaba listo para ser probado. A partir de mediados de mayo de 1957, se llevó a cabo la primera serie de pruebas del nuevo cohete, que demostró la presencia de serias fallas en su diseño. El 15 de mayo de 1957 se realizó el primer lanzamiento del misil balístico intercontinental R-7. Según las observaciones visuales, el vuelo del cohete se desarrolló con normalidad, pero luego los cambios en la llama de los gases de escape de los motores se notaron en el compartimiento de la cola. Posteriormente, tras procesar la telemetría, se constató que se produjo un incendio en uno de los bloques laterales. Después de 98 segundos de vuelo controlado debido a la pérdida de empuje, esta unidad se separó, tras lo cual siguió la orden de apagar los motores de los cohetes. La causa del accidente fue una fuga en la línea de combustible.
El siguiente lanzamiento, programado para el 11 de junio de 1957, no se llevó a cabo debido a un mal funcionamiento de los motores de la unidad central. Varios intentos de encender los motores de los cohetes no dieron lugar a nada, después de lo cual las automáticas emitieron un comando de apagado de emergencia. El liderazgo de la prueba decidió drenar el combustible y retirar el misil balístico intercontinental R-7 del lugar de lanzamiento. El 12 de julio de 1957, el cohete R-7 pudo despegar, pero a los 33 segundos de vuelo se perdió la estabilidad, el cohete comenzó a desviarse de la trayectoria de vuelo especificada. Esta vez, la causa del accidente fue un cortocircuito en el cuerpo de los circuitos de señales de control del integrador a lo largo del canal de rotación y paso.
Solo el cuarto lanzamiento del nuevo cohete, que tuvo lugar el 21 de agosto de 1957, fue reconocido como exitoso, el cohete por primera vez pudo alcanzar el área objetivo. El cohete fue lanzado desde Baikonur, calculó la sección activa de la trayectoria, después de lo cual la cabeza del cohete golpeó un cuadrado determinado de la península de Kamchatka (alcance del cohete Kura). Pero incluso en este cuarto lanzamiento, no todo fue fácil. La principal desventaja del lanzamiento fue la destrucción de la cabeza del cohete en las densas capas de la atmósfera en la parte descendente de su trayectoria. La comunicación de telemetría con el cohete se perdió entre 15 y 20 segundos antes del tiempo estimado para llegar a la superficie terrestre. El análisis de los elementos estructurales caídos de la ojiva del cohete R-7 permitió establecer que la destrucción se inició desde la punta de la ojiva y, al mismo tiempo, aclarar la magnitud del arrastre de su recubrimiento de protección térmica. La información recibida permitió finalizar la documentación de la ojiva del misil, aclarar los cálculos de fuerza y diseño, disposición, y también fabricar un nuevo misil lo antes posible para el próximo lanzamiento. Al mismo tiempo, el 27 de agosto de 1957, aparecieron noticias en la prensa soviética sobre la prueba exitosa en la Unión Soviética de un cohete multietapa de ultra largo alcance.
Los resultados positivos del vuelo del primer misil balístico intercontinental soviético R-7 en el tramo activo de la trayectoria hicieron posible utilizar este cohete para lanzar los primeros satélites terrestres artificiales en la historia de la humanidad el 4 de octubre y el 3 de noviembre del mismo año.. Originalmente creado como un misil de combate, el R-7 poseía las capacidades energéticas necesarias, lo que hizo posible su uso para lanzar una masa significativa de carga útil al espacio (en órbita cercana a la tierra), lo que quedó claramente demostrado con el lanzamiento del primeros satélites soviéticos.
Con base en los resultados de 6 lanzamientos de prueba del R-7 ICBM, su ojiva se modificó significativamente (de hecho, se reemplazó por una nueva), se revisó el sistema de separación de ojivas y también se utilizaron antenas ranuradas del sistema de telemetría. El 29 de marzo de 1958 tuvo lugar el primer lanzamiento, que fue exitoso en su totalidad (la cabeza del cohete alcanzó el objetivo sin destrucción). Al mismo tiempo, durante 1958 y 1959, continuaron las pruebas de vuelo del cohete, según los resultados de los cuales se realizaron todas las nuevas modificaciones a su diseño. Como resultado, por resolución del Consejo de Ministros de la URSS y del Comité Central del PCUS No. 192-20 del 20 de enero de 1960, se puso oficialmente en servicio el cohete R-7.
Diseño de cohete R-7
El misil balístico intercontinental R-7, creado en OKB-1 bajo el liderazgo del diseñador jefe Sergei Pavlovich Korolev (diseñador jefe Sergei Sergeevich Kryukov), fue construido de acuerdo con el llamado esquema "por lotes". La primera etapa del cohete constaba de 4 bloques laterales, cada uno de los cuales tenía una longitud de 19 metros y un diámetro máximo de 3 metros. Los bloques laterales se ubicaron simétricamente alrededor del bloque central (la segunda etapa del cohete) y se conectaron a él mediante los cinturones superior e inferior de las conexiones eléctricas. El diseño de los bloques de cohetes era el mismo. Cada uno de ellos constaba de un cono de soporte, un anillo de potencia, tanques de combustible, un compartimento trasero y un sistema de propulsión. Todas las unidades estaban equipadas con motores cohete RD-107 con un sistema de bombeo para suministrar componentes de combustible. Este motor se construyó en circuito abierto e incluía 6 cámaras de combustión. En este caso, se utilizaron dos cámaras como cámaras de dirección. El motor de cohete RD-107 desarrolló un empuje de 82 toneladas en la superficie de la tierra.
La segunda etapa del cohete (bloque central) incluía un compartimiento de instrumentos, un tanque de combustible y oxidante, un anillo de potencia, un compartimiento trasero, un motor principal y 4 unidades de dirección. En la segunda etapa, se colocó el ZhRE-108, que tenía un diseño similar al RD-107, pero se diferenciaba en una gran cantidad de cámaras de dirección. Este motor desarrolló 75 toneladas de empuje en el suelo. Se encendió simultáneamente con los motores de la primera etapa (incluso en el momento del lanzamiento) y funcionó en consecuencia más tiempo que el motor de propulsión líquida de la primera etapa. El lanzamiento de todos los motores disponibles de la primera y segunda etapa desde el principio se llevó a cabo debido a que en ese momento los creadores del cohete no confiaban en la posibilidad de un encendido confiable de los motores de la segunda etapa a gran altura.. Los diseñadores estadounidenses que estaban trabajando en sus misiles balísticos intercontinentales Atlas se enfrentaron a un problema similar.
LPRE RD-107 en el Museo Conmemorativo de la Cosmonáutica de Moscú
Todos los motores del primer misil balístico intercontinental soviético R-7 usaban combustible de dos componentes: combustible - queroseno T-1, oxidante - oxígeno líquido. Para impulsar los conjuntos de turbobomba de los motores de cohetes, se usó gas caliente formado en el generador de gas durante la descomposición catalítica del peróxido de hidrógeno, y se usó nitrógeno comprimido para presurizar los tanques. Para garantizar el rango dado del vuelo del cohete, se le colocó un sistema automático para regular los modos de funcionamiento de los motores, así como un sistema de vaciado síncrono de tanques (SOB), que permitió reducir el suministro de combustible garantizado.. El diseño y disposición del cohete R-7 aseguró el lanzamiento de todos sus motores en el momento del lanzamiento mediante dispositivos especiales de piroencendido, que fueron colocados en cada una de las 32 cámaras de combustión. Los motores de cohete de crucero de este cohete para su época se distinguieron por características de masa y energía muy altas, y también se distinguieron favorablemente por su alto grado de confiabilidad.
Se combinó el sistema de control del misil balístico intercontinental R-7. El subsistema autónomo era responsable de proporcionar estabilización angular y estabilización del centro de masa mientras el cohete estaba en el tramo activo de la trayectoria. Y el subsistema de ingeniería de radio se encargó de corregir el movimiento lateral del centro de masa en la etapa final de la sección activa de la trayectoria y emitir un comando para apagar los motores. Los órganos ejecutivos del sistema de control de misiles eran timones de aire y cámaras giratorias de los motores de dirección.
El valor del cohete R-7 en la conquista del espacio
El R-7, al que muchos llamaron simplemente los "siete", se convirtió en el progenitor de toda una familia de cohetes portadores de fabricación rusa y soviética. Fueron creados sobre la base de los misiles balísticos intercontinentales R-7 en el curso de un proceso de modernización profundo y de múltiples etapas. Desde 1958 hasta el presente, todos los misiles de la familia R-7 son producidos por TsSKB-Progress (Samara).
Lanzamiento de vehículos basados en R-7
El éxito y, como consecuencia, la alta fiabilidad del diseño del misil, combinado con una potencia suficientemente grande para misiles balísticos intercontinentales, hizo posible su uso como vehículo de lanzamiento. Ya durante la operación del R-7 en esta capacidad, se identificaron algunas deficiencias, se llevó a cabo un proceso de modernización paulatina para aumentar la masa de la carga útil puesta en órbita, la confiabilidad, así como ampliar el abanico de tareas resueltas por el cohete. Los vehículos de lanzamiento de esta familia realmente abrieron la era espacial a toda la humanidad, con su ayuda, entre otras cosas, se llevaron a cabo:
- lanzamiento del primer satélite artificial a la órbita terrestre;
- lanzamiento del primer satélite con un ser vivo a bordo a la órbita terrestre (el perro-cosmonauta Laika);
- Lanzamiento de la primera nave espacial con un hombre a bordo a la órbita terrestre (vuelo de Yuri Gagarin).
La fiabilidad del diseño del cohete R-7 creado por Korolev hizo posible desarrollar sobre su base toda una familia de vehículos de lanzamiento: Vostok, Voskhod, Molniya, Soyuz, Soyuz-2 y sus diversas modificaciones. Además, los más nuevos se utilizan activamente en la actualidad. Los cohetes de la familia R-7 se han convertido en los más masivos de la historia, el número de sus lanzamientos ya es de alrededor de 2000, también son reconocidos como uno de los más confiables del mundo. Hasta la fecha, todos los lanzamientos tripulados de la Unión Soviética y Rusia se han realizado utilizando cohetes portadores de esta familia. Actualmente, Roskosmos y las Fuerzas Espaciales están operando activamente los misiles Soyuz-FG y Soyuz-2 de esta familia.
Copia duplicada del "Vostok-1" de Gagarin. Expuesto en el territorio del Museo de la Cosmonáutica de Kaluga
