Игорь Афанасьев - Большой космический клуб. Часть 1
4 декабря 1950 г. Постановлением СМ СССР задается комплексная поисковая научно-исследовательская работа (НИР) по теме Н3 «Исследование перспектив создания ракет дальнего действия (РДД) различных типов с дальностью полета 5000 — 10000 км с массой боевой части 1-10 т».
13 февраля 1953 г. Постановлением СМ СССР в продолжение темы Н3 задается тема Т1 «Теоретические и экспериментальные исследования по созданию двухступенчатой баллистической ракеты с дальностью полета 7000–8000 км[11]». 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.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.Сахаров. Впоследствии выяснилось, что масса такого заряда может быть многократно уменьшена. А «переразмеренная» МБР идеально подходит как космическая РН. Вот он, счастливый случай!..
Первая атомная бомба СССР; водородные изделия были значительно габаритнее (Фото И.Маринина)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»).
5 и 30 января, 2 февраля 1954 г. прошли совещания Главных конструкторов[12], 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.
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).
Многокамерные двигатели РД-107 и РД-108 ракеты Р-7 (Фото И.Маринина)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.
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 сгоранияСистема 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).
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 системы позволяют прогнозировать ее востребованность еще на многие годы.
Вернемся, однако, к событиям середины 1950-х гг. В строчках этой хронологии — ритм эпохи, громадье планов, дерзость и талант «тех, чьих фамилий я не знаю»:
… бесконечно дышит вселенная,
мчат ракеты,
как сгустки солнца.
Это —
ваши мечты и прозрения.
Ваши знания.
Ваши бессонницы…
Уже 24 июля 1954 г. эскизный проект (ЭП) МБР Р-7 был завершен. В августе, после рассмотрения и одобрения ЭП Межведомственной экспертной комиссией, выданы технические задания в смежные организации (более 200 НИИ, КБ и заводов 25-ти министерств и ведомств). Следует отметить, что еще 17 марта 1954 г. Постановлением СМ СССР военным и промышленности было предписано к 1 января 1955 г. произвести выбор полигона для испытаний МБР Р-7 (Гл. конструктор С.П.Королёв), межконтинентальных крылатых ракет «Буря» (Гл. конструктор С.А.Лавочкин) и «Буран» (Гл. конструктор В.М.Мясищев) и к 1 марта 1955 г. доложить правительству свои предложения.
Была создана рекогносцировочная комиссия под руководством начальника полигона Капустин Яр генерал-лейтенанта артиллерии В.И.Вознюка. Изучив ряд потенциально пригодных географических пунктов — Государственный центральный полигон (Капустин Яр), Ставропольский край (вблизи населенных пунктов Степное, Дивное), районы Красноводска, Казалинска, Вологды, Марийской АССР, западное побережье Каспийского моря (Дагестан) — комиссия выбрала район вблизи реки Сыр-Дарьи, примыкающий к железнодорожной магистрали Оренбург-Ташкент у полустанка Тюратам (Казахстан).
20 июля на площадке № 1 (старт МБР Р-7) началось строительство. Общий объем земляных работ оценивался в 750 тыс м3. Широко практиковались взрывные методы вскрытия грунта.
Весной 1956 г. на заводе № 88 была осуществлена сборка макетного образца 8К71 (М1-1С) в составе центрального и состыкованного с ним бокового блока. Гигантская по тем временам ракета стала обретать зримые черты.
