Pada 21 Agustus 1957, tepatnya 60 tahun yang lalu, rudal balistik antarbenua (ICBM) R-7 pertama di dunia berhasil diluncurkan dari kosmodrom Baikonur. Rudal Soviet ini adalah rudal balistik antarbenua pertama yang berhasil diuji dan mengirimkan hulu ledak ke jangkauan antarbenua. R-7, yang juga disebut "tujuh" (indeks GRAU - 8K71), adalah ICBM dua tahap dengan hulu ledak yang dapat dilepas seberat 3 ton dan jangkauan penerbangan 8 ribu kilometer.
Kemudian, dari 20 Januari 1960 hingga akhir 1968, modifikasi rudal ini di bawah penunjukan R-7A (indeks GRAU - 8K74) dengan peningkatan jangkauan penerbangan 9,5 ribu kilometer dalam pelayanan dengan Pasukan Rudal Strategis Uni Soviet.. Di negara-negara NATO, rudal ini dikenal sebagai SS-6 Sapwood. Roket Soviet ini tidak hanya menjadi senjata yang tangguh, tetapi juga tonggak utama dalam kosmonotika Rusia, menjadi dasar untuk pembuatan kendaraan peluncuran yang dimaksudkan untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa dan kapal ke luar angkasa, termasuk yang berawak. Kontribusi roket ini untuk eksplorasi ruang angkasa sangat besar: banyak satelit bumi buatan diluncurkan ke luar angkasa dengan kendaraan peluncuran R-7, dimulai dengan yang pertama, dan manusia pertama yang terbang ke luar angkasa.
Sejarah penciptaan roket R-7
Sejarah pembuatan R-7 ICBM dimulai jauh sebelum peluncuran pertamanya terjadi - pada akhir 1940-an dan awal 1950-an. Selama periode ini, menurut hasil pengembangan rudal balistik satu tahap R-1, R-2, R-3 dan R-5, yang dipimpin oleh perancang Soviet yang luar biasa Sergei Pavlovich Korolev, menjadi jelas bahwa di masa depan, untuk mencapai wilayah musuh potensial, komposit roket multi-tahap yang jauh lebih kuat, gagasan untuk menciptakan yang sebelumnya disuarakan oleh ahli teori kosmonotika Rusia yang terkenal Konstantin Tsiolkovsky.
Kembali pada tahun 1947, Mikhail Tikhonravov mengorganisir kelompok terpisah di Institut Penelitian Ilmu Artileri, yang mulai melakukan studi sistematis tentang kemungkinan pengembangan rudal balistik komposit (multistage). Setelah mempelajari hasil yang diperoleh oleh kelompok ini, Korolev memutuskan untuk melakukan desain awal roket multi-tahap yang kuat. Penelitian awal tentang pengembangan ICBM dimulai pada tahun 1950: Pada tanggal 4 Desember 1950, dengan Keputusan Dewan Menteri Uni Soviet, pekerjaan penelitian dan pengembangan yang komprehensif dilakukan dengan topik "Studi tentang prospek penciptaan berbagai jenis RDD dengan jangkauan penerbangan 5-10 ribu kilometer dan berat hulu ledak dari 1 hingga 10 ton." … Dan pada 20 Mei 1954, keputusan pemerintah lain dikeluarkan, yang secara resmi menetapkan di hadapan OKB-1 tugas mengembangkan rudal balistik yang dapat membawa muatan termonuklir pada jarak antarbenua.
Mesin kuat baru untuk roket R-7 dibuat secara paralel di OKB-456, pekerjaan itu diawasi oleh Valentin Glushko. Sistem kontrol untuk roket dirancang oleh Nikolai Pilyugin dan Boris Petrov, kompleks peluncuran dirancang oleh Vladimir Barmin. Sejumlah organisasi lain juga terlibat dalam pekerjaan itu. Pada saat yang sama, negara itu mengangkat masalah pembangunan tempat uji coba baru untuk rudal balistik antarbenua. Pada bulan Februari 1955, keputusan lain dari Pemerintah Uni Soviet dikeluarkan pada awal pembangunan situs uji, yang dinamai Situs Penelitian dan Uji Kementerian Pertahanan ke-5 (NIIP-5). Diputuskan untuk membangun poligon di daerah desa Baikonur dan persimpangan Tyura-Tam (Kazakhstan), kemudian turun dalam sejarah dan dikenal hingga hari ini tepatnya sebagai Baikonur. Kosmodrom dibangun sebagai fasilitas yang sangat rahasia; kompleks peluncuran untuk rudal R-7 baru sudah siap pada April 1957.
Desain roket R-7 selesai pada Juli 1954, dan sudah pada 20 November tahun yang sama, pembangunan roket secara resmi disetujui oleh Dewan Menteri Uni Soviet. Pada awal 1957, rudal balistik antarbenua Soviet pertama siap untuk diuji. Mulai pertengahan Mei 1957, serangkaian tes pertama roket baru dilakukan, itu menunjukkan adanya kekurangan serius dalam desainnya. Pada 15 Mei 1957, peluncuran pertama ICBM R-7 dilakukan. Menurut pengamatan visual, penerbangan roket berjalan normal, tetapi kemudian perubahan nyala gas buang dari mesin menjadi terlihat di kompartemen ekor. Belakangan, setelah diproses telemetri, ditemukan kebakaran di salah satu blok samping. Setelah 98 detik penerbangan terkontrol karena kehilangan daya dorong, unit ini dipisahkan, setelah itu perintah untuk mematikan mesin roket diikuti. Penyebab kecelakaan adalah kebocoran pada saluran bahan bakar.
Peluncuran berikutnya, yang dijadwalkan pada 11 Juni 1957, tidak terjadi karena kerusakan pada motor unit pusat. Beberapa upaya untuk menghidupkan mesin roket tidak menghasilkan apa-apa, setelah itu otomatis mengeluarkan perintah shutdown darurat. Pimpinan pengujian memutuskan untuk menguras bahan bakar dan mengeluarkan R-7 ICBM dari lokasi peluncuran. Pada 12 Juli 1957, roket R-7 dapat lepas landas, tetapi pada 33 detik stabilitas penerbangan hilang, roket mulai menyimpang dari lintasan penerbangan yang ditentukan. Kali ini, penyebab kecelakaan adalah korsleting pada bodi sirkuit sinyal kontrol integrator di sepanjang saluran rotasi dan pitch.
Hanya peluncuran roket baru yang keempat, yang berlangsung pada 21 Agustus 1957, yang diakui berhasil, roket untuk pertama kalinya mampu mencapai area sasaran. Roket diluncurkan dari Baikonur, mengerjakan bagian lintasan yang aktif, setelah itu kepala roket mengenai kotak tertentu di Semenanjung Kamchatka (jarak roket Kura). Tetapi bahkan dalam peluncuran keempat ini, tidak semuanya mulus. Kerugian utama dari peluncuran adalah penghancuran kepala roket di lapisan atmosfer yang padat di bagian bawah lintasannya. Komunikasi telemetri dengan roket terputus 15-20 detik sebelum perkiraan waktu mencapai permukaan bumi. Analisis elemen struktural yang jatuh dari hulu ledak roket R-7 memungkinkan untuk menetapkan bahwa penghancuran dimulai dari ujung hulu ledak, dan pada saat yang sama untuk mengklarifikasi besarnya sisa lapisan pelindung panasnya. Informasi yang diterima memungkinkan untuk menyelesaikan dokumentasi untuk hulu ledak rudal, untuk memperjelas perhitungan kekuatan dan desain, tata letak, dan juga untuk membuat rudal baru sesegera mungkin untuk peluncuran berikutnya. Pada saat yang sama, pada 27 Agustus 1957, berita muncul di pers Soviet tentang keberhasilan uji coba roket multi-tahap jarak jauh di Uni Soviet.
Hasil positif dari penerbangan ICBM R-7 Soviet pertama di bagian aktif lintasan memungkinkan untuk menggunakan roket ini untuk meluncurkan satelit bumi buatan pertama dalam sejarah umat manusia pada 4 Oktober dan 3 November di tahun yang sama.. Awalnya dibuat sebagai rudal tempur, R-7 memiliki kemampuan energi yang diperlukan, yang memungkinkan untuk menggunakannya untuk meluncurkan massa muatan yang signifikan ke luar angkasa (ke orbit dekat bumi), yang ditunjukkan dengan jelas oleh peluncuran rudal. satelit Soviet pertama.
Berdasarkan hasil 6 uji peluncuran ICBM R-7, hulu ledaknya telah dimodifikasi secara signifikan (bahkan, diganti dengan yang baru), sistem pemisahan hulu ledak direvisi, dan antena slot dari sistem telemetri juga digunakan. Pada 29 Maret 1958, peluncuran pertama terjadi, yang berhasil secara penuh (kepala roket mencapai target tanpa kehancuran). Pada saat yang sama, selama tahun 1958 dan 1959, uji terbang roket berlanjut, yang hasilnya membuat semua modifikasi baru pada desainnya. Akibatnya, dengan resolusi Dewan Menteri Uni Soviet dan Komite Sentral CPSU No. 192-20 tanggal 20 Januari 1960, roket R-7 secara resmi dioperasikan.
Desain roket R-7
Rudal balistik antarbenua R-7, dibuat di OKB-1 di bawah kepemimpinan kepala desainer Sergei Pavlovich Korolev (kepala desainer Sergei Sergeevich Kryukov), dibangun sesuai dengan apa yang disebut skema "batch". Roket tahap pertama terdiri dari 4 blok samping yang masing-masing memiliki panjang 19 meter dan diameter maksimum 3 meter. Blok samping terletak secara simetris di sekitar blok pusat (tahap kedua roket) dan dihubungkan dengan sabuk koneksi daya bawah dan atas. Desain blok roketnya sama. Masing-masing terdiri dari kerucut pendukung, cincin daya, tangki bahan bakar, kompartemen ekor, dan sistem propulsi. Semua unit dilengkapi dengan mesin roket RD-107 dengan sistem pompa untuk memasok komponen bahan bakar. Mesin ini dibangun di sirkuit terbuka dan termasuk 6 ruang bakar. Dalam hal ini, dua ruang digunakan sebagai ruang kemudi. Mesin roket RD-107 mengembangkan daya dorong 82 ton di permukaan bumi.
Tahap kedua roket (blok pusat) termasuk kompartemen instrumen, tangki bahan bakar dan pengoksidasi, cincin daya, kompartemen ekor, mesin utama, dan 4 unit kemudi. Pada tahap kedua, ZhRE-108 ditempatkan, yang serupa dalam desain dengan RD-107, tetapi berbeda dalam sejumlah besar ruang kemudi. Mesin ini mengembangkan 75 ton daya dorong di tanah. Itu dinyalakan bersamaan dengan mesin tahap pertama (bahkan pada saat peluncuran) dan bekerja lebih lama daripada mesin propelan cair tahap pertama. Peluncuran semua mesin yang tersedia dari tahap pertama dan kedua tepat di awal dilakukan dengan alasan bahwa pada saat itu pembuat roket tidak memiliki keyakinan pada kemungkinan penyalaan yang andal dari mesin tahap kedua di ketinggian.. Masalah serupa kemudian dihadapi oleh desainer Amerika yang sedang mengerjakan Atlas ICBM mereka.
LPRE RD-107 di Memorial Museum of Cosmonautics di Moskow
Semua mesin ICBM R-7 Soviet pertama menggunakan bahan bakar dua komponen: bahan bakar - minyak tanah T-1, pengoksidasi - oksigen cair. Untuk menggerakkan rakitan turbopump mesin roket, gas panas yang terbentuk di generator gas selama dekomposisi katalitik hidrogen peroksida digunakan, dan nitrogen terkompresi digunakan untuk memberi tekanan pada tangki. Untuk memastikan jangkauan penerbangan roket yang diberikan, sistem otomatis untuk mengatur mode operasi mesin ditempatkan di atasnya, serta sistem untuk pengosongan tangki sinkron (SOB), yang memungkinkan untuk mengurangi pasokan bahan bakar yang dijamin.. Desain dan tata letak roket R-7 memastikan peluncuran semua mesinnya pada saat peluncuran menggunakan perangkat pengapian piro khusus, mereka ditempatkan di masing-masing dari 32 ruang bakar. Mesin roket jelajah roket ini untuk waktu mereka dibedakan oleh karakteristik energi dan massa yang sangat tinggi, dan juga membedakan diri mereka dengan tingkat keandalan yang tinggi.
Sistem kontrol rudal balistik antarbenua R-7 digabungkan. Subsistem otonom bertanggung jawab untuk menyediakan stabilisasi sudut dan stabilisasi pusat massa saat roket berada di kaki lintasan yang aktif. Dan subsistem teknik radio bertanggung jawab untuk mengoreksi gerakan lateral pusat massa pada tahap akhir dari bagian aktif lintasan dan mengeluarkan perintah untuk mematikan mesin. Badan eksekutif dari sistem kontrol rudal adalah kemudi udara dan ruang putar dari mesin kemudi.
Nilai roket R-7 dalam penaklukan luar angkasa
R-7, yang banyak disebut hanya "tujuh," menjadi nenek moyang dari seluruh keluarga roket pembawa buatan Soviet dan Rusia. Mereka dibuat berdasarkan R-7 ICBM dalam proses modernisasi yang mendalam dan multi-tahap. Dari tahun 1958 hingga sekarang, semua rudal dari keluarga R-7 diproduksi oleh TsSKB-Progress (Samara).
Luncurkan kendaraan berdasarkan R-7
Keberhasilan dan, sebagai akibatnya, keandalan desain rudal yang tinggi, dikombinasikan dengan kekuatan yang cukup besar untuk ICBM, memungkinkannya untuk digunakan sebagai kendaraan peluncuran. Sudah selama pengoperasian R-7 dalam kapasitas ini, beberapa kekurangan diidentifikasi, proses modernisasi bertahap terjadi untuk meningkatkan massa muatan yang dimasukkan ke orbit, keandalan, serta memperluas jangkauan tugas yang diselesaikan oleh roket. Kendaraan peluncuran keluarga ini benar-benar membuka era ruang angkasa bagi seluruh umat manusia, dengan bantuan mereka, antara lain, dilakukan:
- meluncurkan satelit buatan pertama ke orbit bumi;
- meluncurkan satelit pertama dengan makhluk hidup di dalamnya ke orbit bumi (anjing-kosmonot Laika);
- meluncurkan pesawat ruang angkasa pertama dengan seorang pria di dalamnya ke orbit bumi (penerbangan Yuri Gagarin).
Keandalan desain roket R-7 yang dibuat oleh Korolev memungkinkan untuk mengembangkan seluruh keluarga kendaraan peluncuran berdasarkan basisnya: Vostok, Voskhod, Molniya, Soyuz, Soyuz-2 dan berbagai modifikasinya. Apalagi yang terbaru dari mereka aktif digunakan saat ini. Roket keluarga R-7 telah menjadi yang paling masif dalam sejarah, jumlah peluncurannya sudah sekitar 2000, mereka juga diakui sebagai salah satu yang paling andal di dunia. Hingga saat ini, semua peluncuran berawak Uni Soviet dan Rusia telah dilakukan menggunakan roket pembawa keluarga ini. Saat ini, Roskosmos dan Pasukan Luar Angkasa secara aktif mengoperasikan rudal Soyuz-FG dan Soyuz-2 dari keluarga ini.
Salinan duplikat "Vostok-1" Gagarin. Dipamerkan di wilayah Museum Kosmonotika di Kaluga
