2.4. Межконтинентальная баллистическая ракета Р-7 - фундамент для полета в космос
Главная цель работ по БРДД - доставка мощного заряда на максимальную дальность. Исследования в этом направлении привели к созданию серии ракет следующего поколения - межконтинентальных (рис. 2.4.1).
Р-7 - первая межконтинентальная баллистическая ракета, при разработке которой в 1953 году были уточнены первоначальные проектные требования к массе доставляемой головной части ракеты, увеличившейся с 3000 до 5500 кг. Это повлекло за собой существенное форсирование технических характеристик изделия и принятия целого ряда нетрадиционных решений, причем в ее конструкции впервые была применена пакетная схема. На центральном блоке закреплялись четыре боковых с унифицированными ЖРД с тягой 80–90 тс. При старте включались двигатели всех пяти блоков первой ступени, а после отделения боковых продолжал работать только центральный блок - вторая ступень.
Стартовый вес Р-7 составлял 280 т, поэтому для уменьшения веса конструкции сухой ракеты на пусковом столе она подвешивалась на специальных самоотводящихся при старте фермах, что позволяло разгрузить нижнюю часть ракеты при стоянке после заправки. Серьезной проблемой оказалось и сохранение головной части ракеты, скорость входа которой в плотные слои атмосферы увеличилась в 2,5 раза по сравнению с предыдущими, и составляла 7900 м/с.
Первый успешный пуск Р-7 состоялся 21 августа 1957 года. Через полтора месяца, 4 октября 1957 года эта ракета вывела на околоземную орбиту первый в мире искусственный спутник Земли, открыв тем самым космическую эру. В марте 1958 года полет Р-7 впервые прошел с полным успехом - головная часть достигла цели без разрушения. В январе 1960 года ракета была принята на вооружение, а впоследствии ее сменила модификация Р-7А, способная доставить ядерный заряд в любую точку на территории противника.
С 1957 года серийный выпуск ракеты Р-7 был передан в Куйбышев (ныне Самара), на завод "Прогресс", при котором был образован филиал № 3 ОКБ-1 под руководством ведущего конструктора по ракете Р-7А Д. И. Козлова, в дальнейшем генерального конструктора ЦСКБ, академика, Дважды Героя Социалистического Труда. Он обеспечил серийное изготовление модификаций ракеты Р-7 - "Спутник", "Восток", "Молния", "Восход", "Союз" и их дальнейшее совершенствование.
Успехи, достигнутые в создании боевых ракетных комплексов, мало изменили количественное соотношение американских и советских стратегических ядерных сил. К концу первого послевоенного десятилетия оно расценивалось как 20:1 не в нашу пользу. Тем не менее, запуск первого искусственного спутника Земли продемонстрировал всему миру техническое превосходство СССР в космосе и поколебал уверенность во всемогуществе США. В дальнейшем для гарантии безопасности страны предстояло наращивать количество боевых межконтинентальных ракет, стоящих на боевом дежурстве и принятых на вооружение, совершенствовать их технические и эксплуатационные характеристики. Эта работа велась неустанно и с максимальным напряжением сил.
Р-9А - межконтинентальная баллистическая ракета на кислородно-керосиновом топливе, с дальностью 13 000 км, стартовой массой 81 т и полезной нагрузкой 1,7 т. В 1963 году впервые стартовала из шахты. Этот пуск положил начало строительству серийных шахтных стартовых комплексов по всей стране. В 1965 году ракета была принята на вооружение, а ее серийное изготовление с 1963 года осуществлял все тот же куйбышевский завод "Прогресс".
ГР-1 - трехступенчатая глобальная ракета могла доставить ядерный заряд в любую точку земного шара с любого направления. Производство не было начато в связи с принятыми международными соглашениями.
РТ-2 - первая стратегическая межконтинентальная ракета на твердом топливе со стартовой массой 51 т и массой боезаряда 500 кг при дальности 10 000–12 000 км, и 1400 кг - при дальности 4000–5000 км. Это один из самых совершенных комплексов, который стал на вооружение в 1972 году и существенно повлиял на поддержание ракетно-ядерного равновесия с США. Разработка ракеты началась с 1959 года, в 1962–1963 годах прошли летные испытания, и в феврале 1966 года состоялся первый успешный пуск. Опыт проектирования РТ-2 спустя годы был использован Московским институтом теплотехники при создании мобильных ракетных комплексов, в том числе знаменитого "Тополя". Их главным конструктором стал А. Д. Надирадзе, академик, Дважды Герой Социалистического Труда.
2.5. Первые шаги в околоземное пространство
Королев проявил незаурядную дальновидность при разработке боевых ракетных комплексов, обеспечив не только формирование ракетно-ядерного щита, но и необходимые предпосылки для практического освоения космоса человеком.
Большинство его боевых ракет находили и чисто научное применение. Уже на носителе Р-1А устанавливались приборы для измерений параметров разряженной атмосферы - это были первые геофизические эксперименты. В дальнейшем исследования в этой области осуществлялись в соответствии с постановлением правительства от 30 декабря 1949 года комиссией под председательством президента Академии наук СССР С. И. Вавилова и академика М. В. Келдыша. Запуски проводились на специально предназначенных для этой цели модификациях ракеты Р-1 - Р-1Б, Р-1В, Р-1Д и Р-1Е.
Помимо прочего, исследовалось поведение животных в условиях невесомости. Спасание их обеспечивалось катапультированием в скафандре, смонтированном на специальной тележке, имеющей парашютную систему и систему жизнеобеспечения.
Новая геофизическая ракета Р-2А обеспечивала выведение головной части массой 1400 кг с научной аппаратурой для зондирования атмосферы на высотах до 200 км (рис. 2.5.1). С ее помощью проверены условия функционирования аппаратуры для искусственных спутников Земли, исследована твердая составляющая космического пространства при межпланетных полетах космических аппаратов, более детально изучены верхние слои атмосферы, а также продолжены биологические исследования. С 1957 по 1960 год было запущено 13 ракет Р-2А, из них 11 стартов прошли успешно.
На базе носителя Р-5 были построены геофизические ракеты Р-5А, Р-5Б и Р-5В, выполнявшие целый ряд научных программ, в основном для обеспечения перспективных разработок ОКБ-1. В частности, были проведены исследования по системе ориентации космических аппаратов, по аэродинамике и теплообмену. В феврале 1958 года одноступенчатая ракета Р-5А со стартовой массой 29 т впервые в мире доставила полезный груз массой 1520 кг на высоту 473 км, при этом возвращенный на Землю объект имел массу 1350 кг, а парашютная система спасения головной части обеспечивала сохранение жизни животных при приземлении.
Запуск другой геофизической ракеты - Р-11А был приурочен к Международному геофизическому году, в соответствии с постановлением правительства от 11 июля 1956 года.
Проведенные на этих аппаратах медико-биологические исследования доказали принципиальную возможность полета в космос и возвращения на Землю живых существ без заметного изменения состояния здоровья, что позволило Королеву приступить к изучению проблем, связанных с пребыванием в космосе животных и человека.
Его первая межконтинентальная ракета Р-7 проектировалась как ракета двойного назначения. Она обеспечивала не только доставку до цели ядерного заряда. Ее модификации "Спутник", "Восток", "Молния", "Восход" и "Союз" дали возможность выведения на околоземную орбиту искусственных спутников Земли, автоматических аппаратов, межпланетных станций и космических кораблей с человеком на борту. Их модификации и по сей день остаются основным и самым надежным средством доставки пилотируемых кораблей на околоземную орбиту.
В 1956 году ОКБ-1 выделяется из НИИ-88 в самостоятельную организацию, возглавляемую С. П. Королевым. На должность начальника головного проектного отдела № 9 по космическим кораблям и аппаратам он приглашает из НИИ-4 своего давнего соратника по ГИРДу Михаила Клавдиевича Тихонравова. Этому переходу предшествовали длительные и плодотворные исследования выдающегося ученого по пакетной схеме составных ракет, запуску искусственного спутника на орбиту и возвращению его на Землю. Не случайно Сергей Павлович в своих обращениях к правительству отмечал работы ближайшего соратника.
В 9-м отделе Тихонравова были спроектированы первые искусственные спутники Земли, автоматические межпланетные станции для изучения Марса и Венеры, лунные автоматические станции (рис. 2.5.2). Там же разрабатывались пилотируемые космические корабли "Восток", "Восход", "Союз", на которых летали все наши легендарные космонавты, начиная с Ю. А. Гагарина (рис. 2.5.3).
Творческий союз двух великих конструкторов - жесткого и волевого, не знающего преград бойца Королева и мягкого, интеллигентного, но не менее целеустремленного мыслителя Тихонравова - во многом предопределил успехи начального этапа нашей космонавтики. Теперь они объединились, чтобы воплотить в жизнь свои самые смелые замыслы.