Кто был создателем ракеты восток. Разгонный блок "л". В. рожков, мастер спорта ссср

На базе ракеты Р-7 в конце 1958 г. коллективом ОКБ-1 была создана трехступенчатая ракета-носитель «Восток» (8К72), которая позволила осуществить полет к Луне и запуск человека в космос. Первые две ступени ракеты-носителя «Восток», в основном такие же, как на ракете «Спутник», были изготовлены заводом № 1. Третьей ступенью ракеты-носителя стал вновь разработанный и изготовленный в ОКБ-1 головной блок «Е».


В сентябре - октябре 1959 года ракетам-носителями «Восток» были запущены станции «Луна-1», «Луна-2» и «Луна-3», сфотографировавшая обратную сторону Луны. Основные характеристики РН «Восток» приведены в таблице.


1 - Отделение первой ступени
2 - Отделение обтекателей
3 - Отделение центрального блока
4 - Отделение третьей ступени
5 - Торможение
6 - Отделение спускаемого аппарата
7 - Вход в атмосферу
8 - Отстрел катапультного кресла с космонавтом
9 - Ввод тормозного парашюта
10 - Ввод вытяжного парашюта на высоте 7000 м
11 - Ввод основного парашюта
12 - Ввод основного парашюта, отделение катапультного кресла
13 - Приземление спускаемого аппарата
14 - Приземление космонавта

СХЕМА ПОЛЕТА РН "Восток" и КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ "Восток"


12 апреля 1961 года ракетой-носителем "Восток" на орбиту ИСЗ был выведен пилотируемый космический корабль "Восток" с первым космонавтом Земли, гражданином СССР Ю.А. Гагариным. Ракета-носитель "Восток" стала первой космической ракетой-носителем для пилотируемых полетов. первый космический кафандр разработан на заводе № 918 (Главный конструктор - С. М. Алексеев). Первый пуск «Востока-2» был осуществлен 1 июня 1962 года. С его помощью запускались космические корабли серии «Восток». Всего было проведено 47 пусков РН «Восток-2», из них 43 успешных. После некоторой модернизации РН «Восток-2М» успешно эксплуатировалась ВКС до 29 августа 1991 года, когда на орбиту был выведен индийский спутник ИРС-1В. Всего было проведено 94 пусков этой РН, из них 92 успешных.

ТРЕХСТУПЕНЧАТАЯ РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ «ВОСХОД»


Ракета-носитель «Восход» была впервые запущена 16 ноября 1963 года. Основные отличия у новой ракеты состояли в третьей ступени. В качестве ее использовался вновь разработанный блок «И», который был существенно мощнее, чем применявшийся ранее на «Востоках» блок «Е». С помощью данной РН были выведены на околоземную орбиту космические корабли серии «Восход». Но наиболее широко эта РН использовалась для запусков ИСЗ серии «Зенит». Ракете-носителю «Восход» присвоен индекс 11А57.

РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ "ВОСХОД"

12 октября 1964 года произведен запуск РН 11А57 с многоместным космическим кораблем «Восход» с космонавтами В. М. Комаровым, К. П. Феоктистовым и Б. Б. Егоровым. 18 марта 1965 года на орбиту был выведен космический корабль «Восход-2» с космонавтами П. А. Беляевым и А А. Леоновым. В процессе полета корабля «Восход-2» космонавтом А. А. Леоновым был осуществлен выход в космос. Всего за период эксплуатации ракеты-носителя «Восход» с 1963 по 1976 гг. произведено 299 пусков, из них 285 успешных.

ЧЕТЫРЕХСТУПЕНЧАТАЯ РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ «МОЛНИЯ»


В 1958-1960 гг. коллективом ОКБ-1 на базе ракеты "Восход" была разработана четырехступенчатая РН "Молния" (8К78) с разгонным блоком «Л» и блоком «И» в качестве третьей ступени. «Молния» предназначена для выведения космических объектов к Луне, планетам Солнечной системы, а также спутников связи «Молния». За 1960-1967 гг. ракетой-носителем 8К78 был обеспечен вывод на орбиты полета к Луне и планетам Солнечной системы АМС «Венера-1», «Марс-1», «Зонд-1», «Зонд-2», «Зонд-3» и АМС «Луна-4» - «Луна-14». Тем самым было положено начало планомерному изучению Солнечной системы.
Название ЖРД Компоненты топлива Тяга, кН Удельный импульс, Н с/кг Давление в камере, МПа Время работы, с Год первого запуска Используется на РН
Блок «Е» РД-0109 Кислород/ керосин 55 3260 5,0 430 1959 «Восток»
Блок «Л» 11ДЗЗ Кислород/ керосин 69 3400 5,45 250 1965 «Молния-М»
Блок «Д»,
«ДМ»
РД-58М Кислород/ керосин 85 3538 7,94 720 1967/1976 «Протон-К», «Зенит-3»
«С5М» Д-25 АТ/НДМГ 81,8 3110 9,0 118 1977 «Циклон-3»
«БризКМ» АТ/НДМГ 19,6 3193 - 25 1998 «Рокот»
«Бриз-М» «Протон-М»
«Фрегат» С5-92 АТ/НДМГ 19,6 3208 - 20 2000 «Союз-2»
КВРБ РД-56 Кислород/ водород 73,9 4306 5,9 1000 «Протон-М», «Ангара»

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ РАЗГОННЫЕ БЛОКИ


Филиалом ОКБ-1 в 1965 г. была проведена модернизация ракеты-носителя «Молния». Основные изменения заключались в повышении характеристик системы управления и повышении энергетики ДУ центрального блока. Первый пуск модернизированной ракеты-носителя 8К78М был проведен в 1965 г. с космическим аппаратом «Луна-7». Первый космический аппарат, совершивший мягкую посадку на поверхность Луны «Луна-9» был запущен 31 января 1966 года. Были получены первые фотографии поверхности Луны. Впоследствии исследования Луны и других планет с помощью ракеты-носителя 8К78М были продолжены. В период с 1966 по 1972 гг. на траекторию полета к Венере было запущено 5 АМС «Венера». Однако основное количество запусков РН 8К78М было связано с выводом на орбиты спутников связи типа «Молния». С начала эксплуатации (1965 г.) по 01 июля 2000 года проведено 268 пусков ракет-носителей 8К78М, из них 267 успешных. Эксплуатация 8К78М продолжается.

РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ "МОЛНИЯ"


1 - Пирошашка пусковая;
2 - Турбонасосный агрегат;
2а - Дренаж ТНА;
3 - Регулятор соотношения компонентов;
За - Привод регулятора СК;
4 - Блок пусковых клапанов;
4а - Дренаж окислителя;
5 - Блок клапанов;
5а - Дренаж горючего;
6 - Шланги;
6а - Зажигательное устройство;
7 - Камера сгорания зажигания;
7а - Карданная подвеска;
8 - Клапан-тройник;
8а - Реле давления-сигнализаторы;
9 - Сопло рулевое;
10 - Газогенератор блока наллува баков;
10а - Теплообменник блока наддува блока «О»;
11 - Пирозажигательное устройство;
12 - Клапан отсечной;
13 - Блок продувки;
14 - Подогреватели;
14а - Клапан дроссельный;
146 - Пирозапальное устройство;
14в - Блок клапанов;
14г - Регулятор кажущейся скорости

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ДВИГАТЕЛЯ 11ДЗЗ

РАЗГОННЫЙ БЛОК "Л"

1 - Форма КА;
2 - Плоскость разделения КА с РБ;
3 - Плоскость стыка переходника сРБ;
4 - Бак окислителя;
5 - Бак горючего;
6 - Плоскость отделения фермы;
7 - Ферма;
8 - Плоскость стыка с РН;
9 - Твердотопливный ракетный двигатель;
10 - Двигатель 11ДЗЗ



РАЗГОННЫЙ БЛОК «Л». Блок «Л» с кислородно-керосиновым двигателем 11ДЗЗ был разработан ОКБ-1 в 1960 г. и явился первым в мире разгонным блоком с криогенной жидкостной двигательной установкой, запускающейся в условиях невесомости после часового полета по промежуточной орбите ИСЗ. В 1965 г. ОКБ-1 передало изготовление и эксплуатацию блока «Л» НПО им. С. А. Лавочкина (сохранив за собой изготовление двигателя 11ДЗЗ). Блок «Л» создавался для реализации в составе РН «Молния» полетов к Луне, Венере, Марсу, и такие полеты были осуществлены: «Марс-1» в 1962 г.; «Венера-1» - «Венера-8» с 1961 по 1972 гг.; «Луна-4» - «Луна-14» с 1963 по 1968 гг. В течение длительного времени блок используется для выведения на высокую эллиптическую орбиту (h = 700 км, Н = 4000 км) КА типа «Молния», «Прогноз».
Двигатель крепится на блоке «Л» с помощью рамы и имеет возможность поворота относительно двух взаимно-перпендикулярных осей, лежащих в плоскостях тангажа и рыскания. В плоскости крена стабилизация ГБ осуществляется с помощью отдельных сопел. Для управления РБ на пассивном участке полета используется сжатый газ. В качестве исполнительных органов применены сопловые блоки. Система управления блока «Л» автономная, инерциальная.

«Восход» - трёхступенчатая ракета-носитель из семейства Р-7. Ракета-носитель «Восход» была впервые запущена 16 ноября 1963 года. Основные отличия у новой ракеты состояли в третьей ступени. В качестве ее использовался вновь разработанный блок «И», который был существенно мощнее, чем применявшийся ранее на «Востоках» блок «Е». С помощью данной РН были выведены на околоземную орбиту космические корабли серии «Восход». Но наиболее широко эта РН использовалась для запусков ИСЗ серии «Зенит». Ракете-носителю «Восход» присвоен индекс 11А57. 12 октября 1964 года произведен запуск РН 11А57 с многоместным космическим кораблем «Восход» с космонавтами В. М. Комаровым, К. П. Феоктистовым и Б. Б. Егоровым. 18 марта 1965 года на орбиту был выведен космический корабль «Восход-2» с космонавтами П. А. Беляевым и А А. Леоновым. В процессе полета корабля «Восход-2» космонавтом А. А. Леоновым был осуществлен выход в космос. Всего за период эксплуатации ракеты-носителя «Восход» с 1963 по 1976 гг. произведено 299 пусков, из них 285 успешных.

Рис. 1.17

Рис. 1.18 - Принципиальная схема двигателя РД-0110: 1 - Теплообменник; 2 - Дроссель; 3 - Турбонасосный агрегат; 4 - Запальник; 5 - Газогенератор; 6 - Стабилизатор; 7 - Клапан горючего; 8 - Пиростартер; 9 - Запальник; 10 - Камера сгорания; 11 - Сопло рулевое; 12 - Ось качания; 13 - Газификатор; 14 - Клапан горючего; 15 - Регулятор; 16 - Рорючее

Рис. 1.19

«Востомк» - трёхступенчатая ракета-носитель для запуска космических кораблей; на всех ступенях используется жидкое топливо. В сентябре - октябре 1959 года ракетам-носителями «Восток» были запущены станции «Луна-1», «Луна-2» и «Луна-3», сфотографировавшая обратную сторону Луны. Основные характеристики РН «Восток» приведены в таблице 1.5.

Таблица 1.5 - Основные характеристики

Показатели

Для полета человека

Стартовая масса, т

Масса полезного груза, т

Масса топлива, т

Тяга двигателя, кН

I ступени на Земле

II ступени в пустоте

III ступени в пустоте

Максимальная скорость, м/с

Ракета-носитель "ВОСТОК"

12 апреля 1961 года ракетой-носителем "Восток" на орбиту ИСЗ был выведен пилотируемый космический корабль "Восток" с первым космонавтом Земли, гражданином СССР Ю.А. Гагариным. Ракета-носитель "Восток" стала первой космической ракетой-носителем для пилотируемых полетов. первый космический кафандр разработан на заводе № 918 (Главный конструктор - С. М. Алексеев). Первый пуск «Востока-2» был осуществлен 1 июня 1962 года. С его помощью запускались космические корабли серии «Восток». Всего было проведено 47 пусков РН «Восток-2», из них 43 успешных. После некоторой модернизации РН «Восток-2М» успешно эксплуатировалась ВКС до 29 августа 1991 года, когда на орбиту был выведен индийский спутник ИРС-1В. Всего было проведено 94 пусков этой РН, из них 92 успешных.

Рис. 1.20

Рис. 1.21 - Принципиальная схема двигателя РД-0109: 1 - Запальник; 2 - Газогенератор; 3 - Смеситель; 4 - Пиростартер; 5 - Испаритель; 6 - Клапан горючего; 7 - Камера сгорания; 8 - Запальник; 9 - Клапан окислителя; 10 - Регулятор; 11 - Дроссель; 12 - Турбонасосный агрегат

Рис. 1.22 - Двигатель РД-0109

Рис. 1.23 - Схема полета РН "Восток" и КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ "Восток"1 - Отделение первой ступени 2 - Отделение обтекателей 3 - Отделение центрального блока 4 - Отделение третьей ступени 5 - Торможение 6 - Отделение спускаемого аппарата 7 - Вход в атмосферу 8 - Отстрел катапультного кресла с космонавтом 9 - Ввод тормозного парашюта 10 - Ввод вытяжного парашюта на высоте 7000 м 11 - Ввод основного парашюта 12 - Ввод основного парашюта, отделение катапультного кресла 13 - Приземление спускаемого аппарата 14 - Приземление космонавта




15 мая 1960 года был осуществлён запуск 1-го корабля-спутника «Спутник-4». Речь идет о таких ракетах, как «Спутник», «Восток», «Восход» и «Союз». Для первого запуска человека в космос использовался космический корабль «Восток-1″, созданный для осуществления полетов по околоземной орбите.

Ракета-носитель «Восток» проработала без замечаний, но на завершающем этапе не сработала система радиоуправления, которая должна была выключить двигатели 3-й ступени. Разработана на базе двухступенчатой ракеты Р-7 в ОКБ-1 под руководством С. П. Королёва. Ракета-носитель должна была вывести на околоземную орбиту разведывательный спутник типа «Целина-Д». Немецкая ракета была одноступенчатой с жидкостным двигателем.

Сделано в Германии

Р-7 была жидкостной двухступенчатой ракетой. Запуск двигателей первой и второй ступени производился одновременно во время старта на земле при помощи пирозажигательных устройств в каждой из 32 камер сгорания. В целом, конструкция Р-7 оказалась настолько удачной и надежной, что на основе межконтинентальной баллистической ракеты было создано целое семейство ракет-носителей.

Восток-1″ сделал один виток вокруг Земли и благополучно приземлился возле советской деревни Смеловка. Советский Главный конструктор, этот невидимый гений, словно бы играл с ними. Но «Восток-1″ в апреле 1961-го стал его piece de resistance.

Межконтинентальное семейство

Выполнить одновитковый полёт вокруг Земли на высоте 180–230 километров, продолжительностью 1 час 30 минут с посадкой в заданном районе. Участие СССР в космической гонке привело к тому, что при создании корабля был выбран ряд неоптимальных, но зато простых и быстро осуществимых решений. Кроме того, из конструкции строящегося корабля была убрана дублирующая тормозная установка.

Он сказал: «Поехали»

Первый полёт проходил в автоматическом режиме, при котором космонавт был как бы пассажиром корабля. Он был усталым и озабоченным. Она обнаружилась при закрытии люка № 1. В ходе проверки герметичности космического корабля датчик показал, что крышка люка, через которую космонавт садился в корабль, закрылась неплотно.

Немецкая баллистическая ракета была способна поражать объекты противника на расстоянии до 320 километров, а максимальная скорость полета V-2 достигала 1,7 тысячи метров в секунду

Старт корабля «Восток-1» был произведён 12 апреля 1961 года в 09:07 по московскому времени с космодрома Байконур; позывной Гагарина был «Кедр». Из этого Гагарин сделал вывод, что карандаши и прочие предметы в космосе лучше привязывать. Спускаемый аппарат космического корабля «Восток» в музее корпорации РКК «Энергия».

В результате, в течение 10 минут перед входом в атмосферу корабль беспорядочно кувыркался со скоростью 1 оборот в секунду. Гагарин решил не пугать руководителей полёта (в первую очередь - Королёва) и в условном выражении сообщил о нештатной ситуации на борту корабля. Характерная компоновка ракеты Р-7 с центральным блоком и 4-мя подвесными сбрасываемыми блоками сделала эту ракету исключительно устойчивой на стартовом столе пусковой площадки.

Топливом являются жидкий кислород и керосин. Космический аппарат устанавливается на 3-й ступени под головным обтекателем, который защищает его от аэродинамических нагрузок при полёте в плотных слоях атмосферы. 18 марта1980 года на космодроме Плесецк, стартовый комплекс № 43/4, при подготовке к пуску ракеты-носителя «Восток-2М» произошел взрыв и пожар. В результате катастрофы погибли 48 человек.

В мае 1959 года был подготовлен отчёт, содержащий баллистические расчёты по спуску с орбиты. В 1959 году ведущим конструктором первых пилотируемых космических кораблей «Восток» был назначен О. Г. Ивановский. К лету 1960 года была завершена разработка и начаты комплексные испытания космического корабля по программе Спутник. Из-за неисправности в системе ориентации при включении тормозной двигательной установки корабль перешёл на более высокую орбиту, где и произошло отделение спускаемого аппарата.

22 декабря 1960 года состоялся запуск корабля-спутника (без №) «Спутник-7-1». Авария ракеты-носителя на позднем этапе запуска привела к аварийному отделению спускаемого аппарата с собаками Комета и Шутка, который совершил суборбитальный полёт и нормально приземлился.

Спускаемый аппарат с собакой Звёздочкой успешно приземлился, а манекен, в соответствии с планом полёта, был катапультирован. Запуск стал завершающей проверкой космического корабля перед полётом человека. Всего, начиная с 1960 года, по программе было запущено в полёт шесть беспилотных аппаратов (считая суборбитальный полёт и не считая одну аварию на старте).

На кораблях серии осуществлены первые в мире суточный полёт, групповые полёты двух кораблей и полёт женщины-космонавта. Ещё 4 планировавшихся пилотируемых полёта (в том числе более длительные, маневрирующий, с созданием искусственной гравитации) были отменены. Приборная панель корабля «Восток-1» Ю. А. Гагарина. Аппаратура кораблей «Восток» была выполнена как можно более простой.

Фау-2″, известная также как V-2, Vergeltungswaffe-2, A-4, Aggregat-4 и «Оружие возмездия», была создана в нацистской Германии в начале 1940-х годов под руководством конструктора Вернера фон Брауна. Основным же достижением немецкой ракеты была высота ее траектории, достигавшая ста километров. К началу 1957 года ракета, получившая обозначение Р-7, а также испытательный комплекс для нее в районе поселка Тюра-Там были готовы, и начались испытания.

Повторные испытания состоялись 12 июля 1957 года и также были неудачными — баллистическая ракета отклонилась от заданной траектории и была уничтожена. Этими ракетами осуществлялся вывод на орбиту искусственных спутников земли. На ракетах этого семейства свой первый полет в космос осуществили легендарные Белка и Стрелка и космонавт Юрий Гагарин.

Первый запуск ракеты, осуществленный 23 сентября 1958 года, оказался неудачным, как и большинство других пусков первого этапа испытаний. В общей сложности, на первом этапе были произведены 13 запусков, удачными из которых были признаны лишь четыре, включая полет собак Белки и Стрелки. В них использовались уже проверенные жидкостные двигатели РД-107 и РД-108. В состав третьей ступени входил блок «Е» с жидкостным двигателем РД-0109.

Ракета-носитель построена по пакетной схеме и состоит из трёх ступеней. 12 апреля 1961 года космический корабль «Восток-1″, запущенный в 9:07 утра с космодрома Байконур, вывел на орбиту летчика-космонавта Юрия Гагарина.

Стал первым космическим кораблем программы Восток, нацеленной на пилотируемые полеты. Перед пилотируемым полетом по программе было запущено несколько автоматических аппаратов в период с мая 1960 по март 1961 года. Первый запуск состоялся 15 мая 1960 года, это корабль даже не был возвращаемым. Он был успешно запущен, но на 64-м витке возникли неполадки в системе управления и корабль перешел на высокую орбиту. Затем последовали два неудачных, один частично неудачный и один удачный пуски. Два последних запуска показали полную работоспособность и корабля, и ракеты-носителя, что открыло путь в космос человеку. Аппарат поднялся в воздух 12 апреля 1961 года с космодрома Байконур, на его борту находился первый в мире космонавт Юрий Гагарин . Первый полет человека в космос оказался и самым коротким. Гагарин сделал всего один оборот вокруг Земли за 108 минут. Перицентр орбиты находился на высоте всего 169 километров, апоцентр - 327 километров. Приземление произошло не в спускаемой капсуле, а на парашюте, отстреливаемом на высоте 7 километров. При этом, в отличие от более современных аппаратов программы Восток, аппарат не имел запасного двигателя для коррекции спуска в атмосфере. Вместо него у Гагарина был запас продовольствия на 10 дней в случае падения в незапланированном месте.

Также стоит отметить, что при первом полете не было морских судов, обеспечивающих космическую связь, так что она осуществлялась только с территории СССР. Тем не менее, у в штатном Гагарина не было возможности управления полетом. Все должно было происходить автоматически или по командам с наземных пунктов управления - если они были в зоне связи. Такое решение было принято из-за неизвестного влияния условий невесомости на человека. Чтобы включить ручное управление в случае экстренных обстоятельств, нужно было ввести код.

11 апреля ракета-носитель Восток-К с укрепленным аппаратом была перевезена в горизонтальном состоянии к пусковой площадке, где была обследована Королевым на предмет неполадок. После его утверждения ракета была приведена в вертикальное положение. В 10 утра Гагарин и Титов , запасной космонавт, получили окончательный план полета, который должен был начаться в 9:07 на следующий день. Выбор времени старта был обусловлен условиями спуска. Во время начала маневрирования для спуска аппарат должен был пролетать над Африкой с наилучшей ориентацией его солнечных датчиков. Высокая точность при маневре была необходима для попадания в запланированную точку посадки.

Подъем в день полета был назначен на 5:30 утра. После завтрака они облачились в скафандры и приехали к месту запуска. В 7:10 Гагарин уже был в космическом корабле и в течение двух часов до запуска общался с центром управления по радио, в центре же было доступно его изображение с бортовой камеры. Люк корабля был задраен через 40 минут после посадки Гагарина в корабль, но была обнаружена негерметичность, так что пришлось его открыть и задраить заново.

Запуск произошел в 09:07. Через 119 секунд после запуска внешние дополнительные двигатели ракеты-носителя израсходовали все топливо и были отделены. Через 156 секунд была сброшена защитная оболочка, через 300 - основная ступень ракеты носителя, однако разгонный блок продолжал выведение. Через три минуты после начала полета аппарат уже начал выходить из зоны связи с Байконуром. Лишь через 25 минут после начала полета было установлено, что аппарат вышел на расчетную орбиту. На самом деле Восток-1 вышел на орбиту через 676 секунд после запуска, за десять секунд до этого отработали двигатели разгонного блока.

В 09:31 Восток вышел из зоны связи со станцией в Хабаровске в диапазоне очень высоких частот и перешел на режим высоких. В 09:51 включилась система определения ориентации, необходимая для правильной выдачи импульса на спуск. Основной системой при этом была основанная на солнечных датчиках. В случае ее выхода из строя можно было переключиться на ручной режим управления и использовать примерное визуальное наведение. У каждой из систем имелся свой набор сопел двигательных установок и по 10 килограмм топлива. В 09:53 Гагарин узнает от станции в Хабаровске, что вышел на расчетную орбиту. В 10:00, когда Восток пролетал над Магеллановым проливом, новость о полете была передана по радио.

В 10:25 корабль был автоматически приведен в ориентацию, необходимую для спуска. Запуск двигателей произошел на расстоянии около 8000 километров от желаемой точки посадки. Импульс длился 42 секунды. Через десять секунд после завершения маневра от спускаемого модуля должен был отделиться служебный, но он оказался связанным со спускаемым сетью проводов. Однако благодаря вибрациям при прохождении плотных слоев атмосферы служебный модуль все отделился над Египтом и аппарат был приведен в правильную ориентацию.

В 09:55 на высоте 7 километров открылся люк аппарата и Гагарин катапультировался. Сам аппарат также спускался на парашюте раскрывшемся за 2.5 километра до Земли. Парашют Гагарина раскрылся практически сразу после катапультирования. При приземлении Гагарин промахнулся всего на 280 километров.

11. Юрий Батурин. "Рассекреченные документы о полете Ю.А. Гагарина". "Новая газета" №36, 6 апреля 2011

Создатели ракеты Р-7, входившие в Совет главных конструкторов

Они руководили своими самостоятельными производственными коллективами, создавашими необходимое оборудование для производства ракет и космической техники. Совет главных кострукторов был создан С.П. Королёвым для координации деятельности предприятий и решения сложных оперативных вопросов производства ракетно-космической техники. В этом Совете главных за С.П. Королевым утвердилась приставка "Главный (с большой буквы) конструктор". Портреты расположены в том порядке, как на фото

Богомолов А.Ф.

Рязанский М.С.

Пилюгин Н.А.

Королёв С.П.

Глушко В.П.

Бармин В.П.

Кузнецов В.И.

(1913-2009) и возглавлявшийся им коллектив сотрудников ОКБ МЭИ (Московский энергетический институт) является создателем средств радиотелеметрии и траекторных измерений, обеспечивших разработку и испытания первых баллистических ракет, межконтинентальных ракет, запуск первых искусственных спутников Земли, проведения научных экспериментов в космосе. Действительный член АН СССР по Отделению общей и прикладной физики (радиофизика и радиотехника) с 1 июля 1966 года, академик по Отделению общей физики и астрономии (астрономия) с 26 декабря 1984 года.

(1909-1987). Под его непосредственным руководством были проведены работы по созданию систем радиоуправления ракетным вооружением различного типа, в том числе баллистических ракет дальнего действия, радиотехнических систем космической связи и управления космическими аппаратами оборонного, народнохозяйственного и научного назначения, включая системы космической навигации, наблюдения, радиотехнических систем дальней космической связи, обеспечивших достижения мирового уровня по изучению Луны, Венеры и Марса. Большой вклад был сделан в радиотехническое обеспечение пилотируемых космических полётов.
Доктор технических наук (1958), в этом же году избирается членом-корреспондентом Академии наук СССР.

(1908-1982). Под его руководством разработаны системы управления (СУ) многих ракетных и ракетно-космических комплексов и автоматических межпланетных станций; создана теория проектирования прецизионных СУ летательных аппаратов; разработаны методы анализа и синтеза сложных надежно функционирующих даже при единичных отказах ряда элементов сложных динамических систем, получившие широкое распространение в практике проектирования СУ; созданы научная методология экспериментальной наземной отработки приборов, подсистем и СУ в целом и испытательные комплексы для этой цели. На научной основе получила развитие методология сбора, обработки и анализа измерительной информации при испытаниях систем управления в обеспечение оценок правильности функционирования СУ, соответствия режимов ее работы заданным документацией, опытно-теоретических оценок точностных характеристик СУ, полученных с использованием моделей инструментальных погрешностей комплекса командных приборов исходя из априорных оценок ошибок управления и характеристик ее надежности.
Академик АН СССР (1966; член-корреспондент 1958).

(12.01.1907/30.12.1906 - 14.01.1966). Основоположник практической космонавтики. Это выдающийся конструктор и организатор работ по созданию ракетно-космической техники в СССР. Он по праву считается первопроходцем многих основных направлений развития отечественного ракетного вооружения и ракетно-космической техники, обеспечившей стратегический паритет и сделавшей наше государство передовой ракетно-космической державой. Ракета Р-7 — главное детище его жизни. Академик (1958).

(1908-1989). Основоположник отечественного ракетного двигателестроения, пионер и творец отечественной ракетно-космической техники. Конструктор первого в мире электротермического ракетного двигателя (1928-1933), первых советских жидкостных ракетных двигателей ОРМ (опытный ракетный мотор) (1930-1931), семейства ракет РЛА (ракетные летательные аппараты) на жидком топливе (1932-1933), мощных жидкостных ракетных двигателей, установленных практически на всех отечественных ракетах, летавших до настоящего времени в космос. Двигатели В.П. Глушко вывели на орбиту первые и последующие спутники Земли, космические корабли с космонавтами, а также обеспечили полёты к Луне и планетам Солнечной системы. Под руководством В.П. Глушко была создана уникальная многоразовая космическая система “Энергия-Буран”, базовый блок долговременной орбитальной станции “Мир” и т.д. Академик (1958).

(1909-1993). Начиная с 1947 года, под руководством В.П. Бармина в короткие сроки были разработаны стартовые комплексы для подготовки и пуска баллистических ракет конструкции С.П. Королева: Р-1, Р-2 (1948-1952 гг.), Р-11, Р-5 и первой стратегической ракеты с ядерным боезарядом Р-5М.
В 1957 году были завершены работы над стартовым комплексом первой в мире межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, которая вывела на орбиту Земли первый искусственный спутник Земли и первого космонавта планеты Ю.А. Гагарина.
В.П. Бармин вместе со своим коллективом внес огромный вклад в дело создания ракетно-ядерного щита Родины. В 1960-х годах в ГСКБ "Спецмаш" создают шахтные стартовые комплексы для боевых ракет Р-12, Р-14, Р-9А, УР-100.
Под руководством Бармина были разработаны и созданы уникальные стартовые комплексы для ракетоносителей УР-500 ("Протон") и многоразовой ракетно-космической системы "Энергия-Буран". Академик РАН (1991)

(1913-1991). 13 мая 1946 года он был назначен руководителем только что созданного НИИ-10, которому было поручено заниматься гироскопами. С нуля пришлось разрабатывать теорию гироскопов. Все, что создавалось в ракетной и космической технике, тесно связано с его именем. Начиная с Р-1, его приборы стоят на всех ракетах, на космических кораблях, на межпланетных станциях. Они раскручиваются еще на Земле и работают до конца полета. Опубликовал множество трудов по системам инерциальной навигации и автономного управления. Академик АН СССР (1968).
В узком кругу друзей его называли «Витя-крошка» — он был самым высоким из всех Главных.

1 - головной обтекатель; 2 - вырез под люк катапультного кресла; 3 - КК «Восток»; 4 - третья ступень (блок Е);
5 - межступенчатый переходник; 6 - вторая ступень (центральный блок А);
7 - первая ступень (боковые блоки Б, В, Г, Д); 8 - двигатель центрального блока; 9 - двигатель бокового блока;
10 - воздушные рули


Схема ракеты-носителя Р-7

Основные технические характеристики РН 8К72К

Масса:
стартовая с полезным грузом, т

в т.ч. компонентов топлива, т

сухая (с полезным грузом), т

Суммарная номинальная тяга ДУ:
на Земле/в вакууме, тс

Боковые блоки 1-й ступени (Б, В, Г, Д)

Максимальный поперечный размер, м

Максимальный диаметр, м

Масса: стартовая, т

в т.ч. компонентов топлива, т

Двигательная установка:

суммарное время работы, с

сухая масса, кг

Время отделения блоков

Т+1 18...1 19 с

Центральный блок 2-й ступени (А)

Длина с переходной фермой, м

Максимальный диаметр, м

Масса: стартовая, т

в т.ч. компонентов топлива, т

Двигательная установка:

8Д75 (РД-108)

ном.тяга на Земле/в вакууме, тс

уд. импульс на Земле/в вакууме, с

давление вкамере сгорания, атм

суммарное время работы, с

сухая масса, т

Время отделения блока

Т+305...308 с (308...309 с)

Блок третьей ступени (Е)

Диаметр, м

Масса: стартовая, без полезного груза, т

стартовая, с полезным грузом, т

полезный груз, т

Двигательная установка:

8Д714 (РД-0105) (8Д719 (РД-0109))

номинальная тяга в вакууме, тс

удельный импульс в вакууме, с

давление в камере сгорания, атм

сухая масса, кг

максимальное время работы, с

Время отделения КК от блока Е

Т+730 с (680...690 с)

Головной обтекатель

Длина, мм

Диаметр, мм

Масса, кг

Время сброса ГО

Т+151... 155 с

Примечание: Эффективность РД, как и эффективность топлива измеряется его удельным импульсом – отношением силы тяги к расходу рабочего тела.
В системе СИ удельный импульс выражается в м/с.
В технической литературе чаще можно встретить данные по уд. импульсу выраженные в секундах. Дело в том,что в технической системе измерения тяга измеряется в килограммах силы (кгс), а расход рабочего тела – в килограммах массы (кг) в секунду. В этом случае размерность удельного импульса это кгс/кг/с. В технической системе измерения отношение кгс/кг – принимается за единицу, а удельный импульс будет измеряться в секундах. Уд.импульс показывает тягу в килограммах силы (в системе СИ в ньютонах) получаемую при расходе одного килограмма массы ракетного топлива в секунду.

3D-модель
ракеты-носителя Р-7

В период запусков советских космических кораблей (КК) «Восток» эту РН в прессе называли «мощной многоступенчатой ракетой-носителем», или «космической многоступенчатой ракетой». Свое имя она неожиданно приобрела в 1967 г., когда впервые была продемонстрирована миру на авиасалоне в Ле-Бурже, во Франции. Именно тогда на ее борту появилось слово «Восток».

Трехступенчатая РН 8К72К «Восток» — первый носитель пилотируемых космических кораблей. Ее создали в ОКБ-1 в 1959-60 гг. на базе двухступенчатой межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) Р-7 (8К71) с добавлением 3-й ступени от РН 8К72, запускавшей к Луне первые автоматические станции. Оказалось, что эта лунная ракета — с некоторыми доработками может вывести на орбиту КК массой 4.5 т.


Стыковка бокового (слева вид на сопла РД-107 ) и центрального блоков (вид на сопла РД-108 )
фото из книги В.П. Порошков "Ракетно-космический подвиг Байконура", 2007

РН «Восток» повторяла конструктивно-компоновочную схему предыдущих вариантов Р-7. Эта схема остается неизменной и для всех современных «семерок» (как часто называют РН типа Р-7), таких как «Союз-У» или «Молния-М». Блоки первых двух ступеней соединялись параллельно, в «пакет», состоящий из четырех одинаковых боковых блоков (Б, В, Г и Д) 1-й ступени, которые окружали центральной блок (А) 2-й ступени. При старте двигательные установки (ДУ) всех блоков включались одновременно. Боковые блоки сбрасывались после 118-120 сек полета, а центральный блок 2-й ступени продолжал работать еще в течение 180-190 сек. Третья ступень (блок Е) устанавливалась на вторую последовательно, и ее ДУ включалась в конце работы 2-й ступени.

В состав бокового блока входили:

  • верхний опорный и переходной конусы;
  • конические баки окислителя и горючего;
  • межбаковый отсек;
  • силовое кольцо и цилиндрический хвостовой отсек.

Опорный конус со сферическим оголовком в вершине служил для стыковки бокового и центрального блоков. Оголовки упирались в кронштейны силового пояса центрального блока, передавая ему усилия, создаваемые тягой ДУ боковых блоков. Топливные баки всех блоков являлись несущими, т.е. их стенки выполняли и роль корпуса. В них создавалось избыточное давление, наддув, который производился азотом, хранившимся в жидком состоянии в торовом баке отсека вспомогательных компонентов. В этом же отсеке располагался то-ровый бак еще одного вспомогательного компонента - перекиси водорода, которая служила для привода турбонасосного агрегата (ТНА), подающего топливо в камеры сгорания двигателей. К силовому кольцу, соединявшему отсек торовых баков с хвостовым, крепилась рама жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) и узлы нижнего соединения боковых блоков с центральным.

В хвостовом отсеке бокового блока был установлен ЖРД 8Д74 (РД-107). Двигатель РД-107 имел четыре основные неподвижные камеры сгорания и две поворотные рулевые камеры для управления полетом ракеты. Если во время полета тяга ЖРД одного из блоков падала более чем на 25%, происходил самопроизвольный отрыв дефектного бокового блока от «пакета». Две такие аварии произошли до первого пилотируемого полета — 16 апреля 1960 г. при пуске АМС к Луне и 28 июля 1960 г. при пуске корабля-спутника 1К №1.

Центральный блок включал:

  • приборный отсек с переходной фермой;
  • бак окислителя с силовым опорным поясом;
  • цилиндрический бак горючего;
  • отсек вспомогательных компонентов;
  • хвостовой отсек.

Переходная ферма на вершине блока А служила для установки на нем 3-й ступени и обеспечивала выход газов стартующей ДУ этой ступени при «горячем» разделении со 2-й ступенью. Рама опиралась на приборный отсек (ПО), разделенный на секции фанерными перегородками. В секциях ПО располагались блоки инерциальной системы управления (СУ), радиосистемы, приборы автоматики и т.п. Эти фанерные перегородки сохранились и в ПО современных РН семейства Р-7. Верх ПО был закрыт отражателем с жаростойким покрытием, предохранявшим отсек от газов работающей ДУ блока Е.

(1908-1971) советский конструктор, специалист в области ракетных двигателей. В 1950-52 под его руководством впервые в СССР были созданы газогенераторы (ГГ), работавшие на двухкомпонентном ракетном топливе с большим избытком горючего или окислителя. ГГ такого типа нашли применение в вытеснительных системах подачи топлива (жидкостном аккумуляторе давления), для привода турбин ТНА (турбонасосные агрегаты) и наддува топливных баков, а также в РД замкнутых схем, предложенных Исаевым.
В 1950 на головке камеры ЖРД по предложению Исаева впервые начали применять антипульсационные перегородки, позволившие во многих случаях устранить высокочастотные колебания давления в камере. В 1957 Исаев применил неразъемные (сварные) соединения агрегатов двигателя, завершив эту работу созданием первого цельносварного ЖРД. Под руководством Исаева созданы ЖРД и ДУ для ракетной и космической техники, в том числе для КК "Восток", "Восход" и "Союз", КА серий "Луна", "Марс", "Венера", "Зонд", "Молния", "Полет", "Космос", орбитальных станций "Салют" и др. Доктор технических наук (1959)/
Для КС "Восток" А.М. Исаевым была создана тормозная двигательная установка (ТДУ).

В центральной части бака окислителя располагался силовой пояс. Он являлся (и является сейчас) основным элементом блока А, воспринимающим усилия от работающих ДУ блоков 1-й ступени, и он же удерживает всю РН на стартовой позиции. Четыре откидывающиеся опоры стартового комплекса (который часто называют «тюльпаном»), «упираясь» в «карманы» опорных конусов боковых блоков, фактически «подвешивают» РН за этот пояс на стартовой позиции. Бак окислителя и бак горючего центрального блока транспортируются с завода на космодром раздельно и собираются в единый блок уже в здании монтажно-испытательного корпуса (МИК).

В хвостовом отсеке центрального блока был установлен ЖРД 8Д75 (РД-108). По конструкции он аналогичен РД-107 бокового блока, но имел четыре рулевые камеры, а также некоторые отличия в параметрах и элементах автоматики. РД-108 и РД-107 работали на жидком кислороде и керосине. Они были разработаны в ОКБ-456 главного конструктора В.П. Глушко (ныне ОАО «НПО «Энергомаш» им. академика В.П. Глушко»).

Состав блока 3-й ступени:

  • переходной отсек;
  • торовые баки окислителя и горючего;
  • межбаковый отсек;
  • двигательный отсек.


ракетный двигатель
РД-0109

На верхнем шпангоуте переходного отсека 3-й ступени, блока Е, устанавливался КК «Восток» и головной обтекатель (ГО). Третья ступень имела собственную СУ, которая размещалась в межбаковом отсеке. Там же размещались элементы системы телеметрии, энергоснабжения и автоматики. В центральном отверстии торового бака горючего располагался ЖРД блока Е.


Косберг С.А.

Головной обтекатель, состоявший из двух частей, защищал КК от напора воздуха при прохождении плотных слоев атмосферы и сбрасывался сразу после 150-й секунды полета. ГО имел сбоку округлый проем поперечником 1.8 м для посадки космонавта в корабль, который служил также для его катапультирования при возникновении аварийной ситуации на старте или в полете.

Интересно, что концепция системы аварийного спасения менялась дважды по ходу проектирования РН и КК.
Сначала планировалось, что при аварии РН от 0 до 40-й сек полета (высота 8 км) кресло с космонавтом катапультируется, а затем он спасается на парашюте. При аварии РН с 40 до 150-й сек полета предусматривалось отключение ДУ, падение (!) ракеты до высоты 7 км, катапультирование космонавта и спуск его на парашюте. При этом система приземления спускаемого аппарата (СА) взводилась бы от таймера на 70-й сек полета.

При аварии РН со 150 по 700-ю сек полета предусматривалось аварийное выключение ДУ, отделение СА и приземление его в штатном режиме. При аварии непосредственно перед выходом на орбиту, после 700-й сек полета, предусматривалось отделение всего корабля с последующим аварийным разделением отсеков и приземлением СА в штатном режиме, однако перегрузки при этом могли достигать 21 g.

Затем было принято решение: при аварии до 150-й сек полета аварийно сбрасывать обтекатель и отделять СА с последующим катапультированием космонавта. Однако практически было ясно, что срабатывание парашютной системы с полным раскрытием парашюта возможно только после 40-й секунды полета, когда появлялся необходимый запас высоты.

Наконец, при разработке корабля ЗКА приняли решение упростить систему спасения - высоту катапультирования космонавта ограничили всего 4 км (примерно 30-я секунда полета), а при аварии 1 -й ступени на большей высоте отключалась ДУ, сбрасывался ГО, отделялся СА и космонавт катапультировался по штатной схеме. Это означало, что в случае аварии РН на высоте ниже 4 км шанса на спасение у космонавта практически не было.

В 1960-1963 гг. РН 8К72К «Восток» стартовала 15 раз, в т.ч. с беспилотными кораблями-спутниками 7 раз, с пилотируемыми кораблями «Восток» 6 раз и 2 раза — с автоматическими спутниками-разведчиками «Зенит-2». Все пилотируемые пуски РН «Восток» были успешными, но авариями закончились три попытки запуска РН «Восток» с беспилотными аппаратами: две — с кораблями-спутниками и одна — со спутником «Зенит-2».