РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ

РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ " ВОСТОК"

Создание трехступенчатой РН предусматривалось Постановлением Правительства от 20 марта 1958 года на базе Р-7 с целью достижения второй космической скорости и доставки лунной станции на Луну (первый вариант) или облет ею Луны (второй вариант).

Эскизный проект третьей ступени ракеты Р-7, названной блоком Е, был выпущен в 1958 году.

Ракетный блок Е имел начальную массу 8 т, массу полезной нагрузки 350-450 кг, тягу двигателя 5 тс и компоненты топлива «кислород – керосин». Стабилизация блока Е осуществлялась по командам автономной системы управления специальными соплами, работающими на отработанном газе после турбонасосного агрегата. Впервые предусматривалось поперечное деление ступеней ракеты с запуском двигателя в условиях космического пространства. Работа по созданию двигателя для ракетного блока Е проводилась совместно ОКБ С.А. Косберга и ОКБ-1 (М.В. Мельников). Систему управления блока разрабатывал НИИ под руководством Н.А. Пилюгина.

Блок Е обеспечивал выведение межпланетных станций Е1 (для пролета вблизи Луны), Е1А (для достижения поверхности Луны), Е2, Е2А, Е3 (облет Луны, фотографирование ее обратной стороны и передача изображения на Землю). В целях экономии времени и затрат материальной части трехступенчатая ракета отрабатывалась одновременно с выполнением лунной программы.

Первый пуск РН с лунной станцией Е1 состоялся 23 сентября 1958 года. Однако полет завершился аварией РН на 87-й секунде полета из-за возникновения возрастающих продольных колебаний.

При повторном пуске 12 октября 1958 года ракета опять потерпела аварию на 104-й секунде по той же причине. Физика этого явления была выяснена и впервые в мировой практике ракетостроения появился демпфер продольных колебаний, встроенный в топливную магистраль двигательной установки.

Пуск 4 декабря 1958 года вновь завершился аварией на 245-й секунде полета из-за дефекта мультипликатора насоса перекиси водорода.

Успех пришел 2 января 1959 года – старт и полет всех трех ступеней прошел нормально.

В дальнейшем эта РН использовалась также для запуска космических аппаратов " Зенит", спутников " Электрон" и космических аппаратов " Восток". На корабле " Восток" 12 апреля 1961 года успешный полет на орбиту ИСЗ совершил первый космонавт планеты Ю.А. Гагарин.

После этого полета РН получила название " Восток".

Стартовая масса РН " Восток" около 287 т, а космического аппарата – 4725 кг.

РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ " МОЛНИЯ"

Четырехступенчатая РН " Молния"
(ракета Р-7+ блок И + блок Л
с полезным грузом).
Стартовая масса
РН " Молния" – 305 т

Перспектива создания на базе ракеты Р-7 многоступенчатого носителя космических аппаратов открывала новые возможности для исследования Луны и ближайших планет Солнечной системы – Венеры и Марса.

Постановлением Правительства от 4 июня 1960 года " О планах освоения космического пространства" предписывалось создать четырехступенчатую ракету-носитель для полета на Марс и Венеру.

Новая четырехступенчатая ракета-носитель была разработана на базе ракеты Р-7. В качестве III ступени (блока И) использовали (с доработкой) II ступень ракеты Р-9 с двигателем разработки С.А. Косберга, а IY ступени - блок Л, разработанный ОКБ-1, на котором был впервые применен ЖРД 11Д33 замкнутой схемы, также разработанный ОКБ-1.

Запуск ДУ блока Л должен был происходить в условиях невесомости через полтора часа полета по орбите вокруг Земли, а не сразу после окончания работы III ступени, поэтому на блоке Л требовалось установить систему стабилизации и ориентации на время паузы и блок обеспечения запуска двигателя в невесомости. На блоке Л также устанавливалась система управления блоками И и Л, разработки НИИ под руководством Н.А. Пилюгина.

Первый успешный пуск РН с АМС на борту состоялся 12 февраля 1961 года. На орбиту вышла АМС с разгонным блоком Л, обогнула Землю и над Экваториальной Африкой впервые в мире стартовала в сторону Венеры. Эта станция получила название " Венера-1".

Разработка АМС для полета к Венере проводилась во второй половине 1960 года.

1 ноября 1962 года был осуществлен первый успешный запуск АМС в сторону Марса. Эта станция получила название " Марс-1".

В период с октября 1960 по март 1964 года прошла серия аварийных запусков РН, причиной которых был незапуск двигателя блока Л. Анализ аварий позволил выявить причину неудач. Была допущена проектно-конструкторская ошибка, в результате которой двигатель IV ступени (блок Л) не запускался. Блок Л имел отдельный блок обеспечения запуска, на ферменной конструкции которого располагалась система ориентации и стабилизации, а также автоматика двигателя с аккумуляторными батареями электропитания. Система управления должна была за 70 секунд до включения двигателя блока Л переключить электропитание системы ориентации и стабилизации батарей блока обеспечения запуска на батареи блока Л. Однако переключения электропитания не происходило, и блок Л в течение 70 секунд находился в неуправляемом режиме. Работа блока могла быть успешной, если угловые возмущения блока не изменяли его положения более допустимого, электропитание в этот момент включалось от системы управления блока Л. При возмущениях больше допустимых, гироскопы становились на упоры и двигатель блока Л не включался. Ошибку, принесшую столько бед, устранили. Запуск АМС, произведенный 24 апреля 1964 года в сторону Венеры, прошел без замечаний по ракете-носителю.

Необходимо отметить, что запуск ракетного блока Л на промежуточной орбите в условиях невесомости проводился впервые. Условия его полета, характер среды, влияющие факторы были неизвестны. Было очень много неизвестного, впервые встречающегося, а учиться было негде и не у кого. Учил только собственный опыт. Этим объясняется большое количество отказов блока Л. Дополнительную сложность представляло и то, что запуск блока Л происходил над Атлантикой, в районе Гвинейского залива. Получить телеметрическую информацию с борта IV ступени в режиме реального времени в то время не представлялось возможным, информация приходила с кораблей командно-измерительного комплекса только в записи и с большим опозданием.

23 апреля 1965 года рассматриваемая РН успешно вывела на орбиту ИСЗ активный ретранслятор " Молния-1" для построения с его помощью линии дальней радиосвязи между Москвой и Владивостоком. 1 мая 1965 года с помощью этого спутника жители Дальнего востока впервые увидели на экранах своих телевизоров прямую трансляцию военного парада и демонстрации трудящихся на Красной площади в Москве. После этого РН стали называть " Молния".

РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ " СОЮЗ"

Для обеспечения возможности выведения пилотируемых космических кораблей " Союз", которые имеют большую массу, чем КК " Восток" (вместо 4, 8 т вначале 5, 8 т, а затем 6, 5 т) необходимо было проводить мероприятия по РН " Восток". Эти мероприятия, в основном, касались Ш ступени. На РН " Союз" установили вместо блока Е ракетный блок И с РН " Молния". Дальнейшая модернизация ракет-носителей, созданных на базе ракеты Р-7 осуществлялась ЦСКБ (Д.И. Козлов), которому была передана вся документация на них.