Em 21 de agosto de 1957, exatamente 60 anos atrás, o primeiro míssil balístico intercontinental (ICBM) R-7 do mundo foi lançado com sucesso do cosmódromo de Baikonur. Este míssil soviético foi o primeiro míssil balístico intercontinental a ser testado com sucesso e lançado uma ogiva de alcance intercontinental. O R-7, também chamado de "sete" (índice GRAU - 8K71), era um ICBM de dois estágios com ogiva destacável de 3 toneladas e autonomia de vôo de 8 mil quilômetros.
Posteriormente, de 20 de janeiro de 1960 até o final de 1968, uma modificação deste míssil sob a designação R-7A (índice GRAU - 8K74) com um alcance de vôo aumentado de 9,5 mil quilômetros estava em serviço com as Forças de Mísseis Estratégicos da URSS. Nos países da OTAN, esse míssil era conhecido como SS-6 Sapwood. Este foguete soviético tornou-se não apenas uma arma formidável, mas também um marco importante na cosmonáutica russa, tornando-se a base para a criação de veículos de lançamento destinados a lançar espaçonaves e naves no espaço, incluindo os tripulados. A contribuição deste foguete para a exploração espacial é enorme: muitos satélites artificiais da terra foram lançados ao espaço em veículos de lançamento R-7, começando com os primeiros, e o primeiro homem voou para o espaço.
A história da criação do foguete R-7
A história da criação do ICBM R-7 começou muito antes de seu primeiro lançamento acontecer - no final dos anos 1940 e no início dos anos 1950. Durante este período, de acordo com os resultados do desenvolvimento dos mísseis balísticos de estágio único R-1, R-2, R-3 e R-5, que foram liderados pelo notável designer soviético Sergei Pavlovich Korolev, ficou claro que em o futuro, para alcançar o território de um inimigo potencial, um composto significativamente mais poderoso, um foguete de vários estágios, a ideia de criar que foi anteriormente expressa pelo famoso teórico da cosmonáutica russo Konstantin Tsiolkovsky.
Em 1947, Mikhail Tikhonravov organizou um grupo separado no Instituto de Pesquisa de Ciências da Artilharia, que começou a realizar estudos sistemáticos sobre a possibilidade de desenvolver mísseis balísticos compostos (de estágios múltiplos). Depois de estudar os resultados obtidos por este grupo, Korolev decidiu realizar um projeto preliminar de um poderoso foguete de vários estágios. A pesquisa preliminar sobre o desenvolvimento de ICBMs teve início em 1950: Em 4 de dezembro de 1950, por Decreto do Conselho de Ministros da URSS, foi realizado um amplo trabalho de pesquisa de P&D sobre o tema "Estudo das perspectivas de criação de diversos tipos de RDDs com um alcance de vôo de 5 a 10 mil quilômetros e um peso de ogiva de 1 a 10 toneladas. "… E em 20 de maio de 1954, outro decreto governamental foi emitido, que oficialmente apresentava ao OKB-1 a tarefa de desenvolver um míssil balístico que pudesse carregar uma carga termonuclear em um alcance intercontinental.
Novos motores potentes para o foguete R-7 foram criados em paralelo no OKB-456, o trabalho foi supervisionado por Valentin Glushko. O sistema de controle do foguete foi projetado por Nikolai Pilyugin e Boris Petrov, o complexo de lançamento foi projetado por Vladimir Barmin. Várias outras organizações também estiveram envolvidas no trabalho. Ao mesmo tempo, o país levantou a questão da construção de um novo local de teste para mísseis balísticos intercontinentais. Em fevereiro de 1955, foi expedido outro decreto do Governo da URSS sobre o início da construção do canteiro de provas, que passou a ser denominado 5º Canteiro de Pesquisas e Testes do Ministério da Defesa (NIIP-5). Decidiu-se construir o polígono na área da aldeia de Baikonur e no entroncamento Tyura-Tam (Cazaquistão), mais tarde entrou para a história e é conhecido até hoje precisamente como Baikonur. O cosmódromo foi construído como uma instalação altamente secreta; o complexo de lançamento para os novos mísseis R-7 estava pronto em abril de 1957.
O projeto do foguete R-7 foi concluído em julho de 1954, e já em 20 de novembro do mesmo ano, a construção do foguete foi oficialmente aprovada pelo Conselho de Ministros da URSS. No início de 1957, o primeiro míssil balístico intercontinental soviético estava pronto para ser testado. A partir de meados de maio de 1957, foi realizada a primeira série de testes do novo foguete, que demonstrou a presença de sérias falhas em seu projeto. Em 15 de maio de 1957, foi realizado o primeiro lançamento do R-7 ICBM. De acordo com as observações visuais, o vôo do foguete ocorreu normalmente, mas então mudanças na chama dos gases de escapamento dos motores tornaram-se perceptíveis no compartimento da cauda. Posteriormente, após o processamento da telemetria, foi constatado que ocorreu um incêndio em um dos blocos laterais. Após 98 segundos de vôo controlado devido à perda de empuxo, esta unidade foi separada, após o que se seguiu o comando para desligar os motores do foguete. A causa do acidente foi um vazamento na tubulação de combustível.
O lançamento seguinte, previsto para 11 de junho de 1957, não ocorreu devido a um mau funcionamento dos motores da unidade central. Várias tentativas de ligar os motores do foguete não levaram a nada, após o que as automáticas emitiram um comando de desligamento de emergência. A liderança do teste decidiu drenar o combustível e remover o ICBM R-7 do local de lançamento. Em 12 de julho de 1957, o foguete R-7 conseguiu decolar, mas aos 33 segundos de estabilidade de vôo perdida, o foguete começou a se desviar da trajetória de vôo especificada. Desta vez, a causa do acidente foi um curto-circuito no corpo dos circuitos de sinais de controle do integrador ao longo do canal de rotação e pitch.
Apenas o quarto lançamento do novo foguete, que ocorreu em 21 de agosto de 1957, foi reconhecido como um sucesso, o foguete pela primeira vez foi capaz de atingir a área alvo. O foguete foi lançado de Baikonur, calculou a seção ativa da trajetória, após o qual a cabeça do foguete atingiu um determinado quadrado da Península de Kamchatka (alcance do foguete Kura). Mas mesmo neste quarto lançamento, nem tudo correu bem. A principal desvantagem do lançamento foi a destruição da cabeça do foguete nas camadas densas da atmosfera na parte descendente de sua trajetória. A comunicação telemétrica com o foguete foi perdida 15-20 segundos antes do tempo estimado para atingir a superfície da Terra. A análise dos elementos estruturais caídos da ogiva do foguete R-7 permitiu estabelecer que a destruição começou na ponta da ogiva e, ao mesmo tempo, esclarecer a magnitude do transporte de seu revestimento de proteção térmica. As informações recebidas permitiram finalizar a documentação da ogiva do míssil, esclarecer os cálculos de resistência e projeto, layout e também fabricar um novo míssil o mais rápido possível para o próximo lançamento. Ao mesmo tempo, em 27 de agosto de 1957, surgiram notícias na imprensa soviética sobre o teste bem-sucedido de um foguete de múltiplos estágios de alcance ultralongo na União Soviética.
Os resultados positivos do vôo do primeiro ICBM R-7 soviético na seção ativa da trajetória possibilitaram a utilização deste foguete para o lançamento dos primeiros satélites terrestres artificiais da história da humanidade em 4 de outubro e 3 de novembro do mesmo ano. Originalmente criado como um míssil de combate, o R-7 possuía as capacidades de energia necessárias, o que tornava possível usá-lo para lançar uma massa significativa de carga útil no espaço (em órbita próxima à Terra), o que foi claramente demonstrado pelo lançamento do primeiros satélites soviéticos.
Com base nos resultados de 6 lançamentos de teste do R-7 ICBM, sua ogiva foi significativamente modificada (na verdade, substituída por uma nova), o sistema de separação de ogivas foi revisado e antenas ranhuradas do sistema de telemetria também foram usadas. Em 29 de março de 1958, ocorreu o primeiro lançamento, que foi totalmente bem-sucedido (a cabeça do foguete atingiu o alvo sem destruição). Ao mesmo tempo, durante 1958 e 1959, os testes de vôo do foguete continuaram, de acordo com os resultados dos quais todas as novas modificações foram feitas em seu projeto. Como resultado, pela resolução do Conselho de Ministros da URSS e do Comitê Central do PCUS nº 192-20 de 20 de janeiro de 1960, o foguete R-7 foi oficialmente colocado em serviço.
Projeto de foguete R-7
O míssil balístico intercontinental R-7, criado em OKB-1 sob a liderança do projetista-chefe Sergei Pavlovich Korolev (projetista-chefe Sergei Sergeevich Kryukov), foi construído de acordo com o chamado esquema de "lote". O primeiro estágio do foguete consistia em 4 blocos laterais, cada um com um comprimento de 19 metros e um diâmetro máximo de 3 metros. Os blocos laterais foram localizados simetricamente em torno do bloco central (o segundo estágio do foguete) e conectados a ele pelas correias inferior e superior de conexões de força. O desenho dos blocos do foguete era o mesmo. Cada um deles consistia em um cone de suporte, um anel de força, tanques de combustível, um compartimento traseiro e um sistema de propulsão. Todas as unidades foram equipadas com motores de foguete RD-107 com sistema de bombeamento para fornecimento de componentes de combustível. Este motor foi construído em circuito aberto e incluiu 6 câmaras de combustão. Neste caso, duas câmaras foram utilizadas como câmaras de direção. O motor de foguete RD-107 desenvolveu um impulso de 82 toneladas na superfície da Terra.
O segundo estágio do foguete (bloco central) incluía um compartimento de instrumentos, um tanque de combustível e oxidante, um anel de força, um compartimento traseiro, um motor principal e 4 unidades de direção. No segundo estágio, foi colocado o ZhRE-108, que era semelhante em design ao RD-107, mas diferia em um grande número de câmaras de direção. Este motor desenvolveu 75 toneladas de empuxo no solo. Foi ligado em simultâneo com os motores da primeira fase (ainda no momento do lançamento) e funcionou por mais tempo que o motor de propelente líquido da primeira fase. O lançamento de todos os motores disponíveis do primeiro e segundo estágio logo no início foi realizado pela razão de que naquela época os criadores do foguete não confiavam na possibilidade de ignição confiável dos motores do segundo estágio em alta altitude.. Um problema semelhante foi enfrentado por designers americanos que estavam trabalhando em seus ICBMs Atlas.
LPRE RD-107 no Museu Memorial da Cosmonáutica de Moscou
Todos os motores do primeiro ICBM R-7 soviético usavam combustível de dois componentes: combustível - querosene T-1, oxidante - oxigênio líquido. Para acionar os conjuntos turbobomba dos motores de foguete, foi usado gás quente formado no gerador de gás durante a decomposição catalítica do peróxido de hidrogênio, e nitrogênio comprimido foi usado para pressurizar os tanques. Para garantir o alcance de voo do foguete, foi instalado um sistema automático de regulação dos modos de funcionamento dos motores e um sistema de esvaziamento síncrono de tanques (SOB), o que permitiu reduzir o abastecimento garantido de combustível.. O projeto e o layout do foguete R-7 garantiram o lançamento de todos os seus motores no momento do lançamento por meio de dispositivos especiais de piroignição, eles foram colocados em cada uma das 32 câmaras de combustão. Os motores do foguete de cruzeiro deste foguete para a época eram distinguidos por características de energia e massa muito altas, e também se distinguiam favoravelmente por seu alto grau de confiabilidade.
O sistema de controle do míssil balístico intercontinental R-7 foi combinado. O subsistema autônomo foi responsável por fornecer estabilização angular e estabilização do centro de massa enquanto o foguete estava na perna ativa da trajetória. E o subsistema de engenharia de rádio era responsável por corrigir o movimento lateral do centro de massa na etapa final da seção ativa da trajetória e emitir um comando para desligar os motores. Os órgãos executivos do sistema de controle de mísseis eram lemes de ar e câmaras rotativas dos motores de direção.
O valor do foguete R-7 na conquista do espaço
O R-7, que muitos chamavam simplesmente de "sete", tornou-se o progenitor de uma família inteira de foguetes porta-aviões de fabricação soviética e russa. Eles foram criados com base nos ICBMs R-7 no decorrer de um processo de modernização profundo e de vários estágios. De 1958 até o presente, todos os mísseis da família R-7 são produzidos pela TsSKB-Progress (Samara).
Veículos de lançamento baseados em R-7
O sucesso e, como consequência, a alta confiabilidade do desenho do míssil, aliado a uma potência suficientemente grande para os ICBMs, possibilitaram sua utilização como veículo de lançamento. Já durante a operação do R-7 nesta capacidade, foram identificadas algumas deficiências, ocorreu um processo de sua modernização gradativa para aumentar a massa da carga útil posta em órbita, confiabilidade, bem como ampliar o leque de tarefas resolvidas pelo foguete. Os veículos de lançamento desta família realmente abriram a era espacial para toda a humanidade, com a ajuda deles, entre outras coisas, foram realizados:
- lançamento do primeiro satélite artificial em órbita terrestre;
- lançar o primeiro satélite com uma criatura viva a bordo na órbita terrestre (o cão-cosmonauta Laika);
- lançamento da primeira espaçonave com um homem a bordo em órbita terrestre (vôo de Yuri Gagarin).
A confiabilidade do projeto do foguete R-7 criado por Korolev tornou possível desenvolver em sua base toda uma família de veículos de lançamento: Vostok, Voskhod, Molniya, Soyuz, Soyuz-2 e suas várias modificações. Além disso, os mais novos são ativamente usados hoje. Os foguetes da família R-7 se tornaram os mais massivos da história, o número de seus lançamentos já é de cerca de 2.000, eles também são reconhecidos como um dos mais confiáveis do mundo. Até o momento, todos os lançamentos tripulados da União Soviética e da Rússia foram realizados com foguetes porta-aviões desta família. Atualmente, Roskosmos e as Forças Espaciais estão operando ativamente os mísseis Soyuz-FG e Soyuz-2 desta família.
Cópia duplicada do "Vostok-1" de Gagarin. Exibido no território do Museu da Cosmonáutica de Kaluga
