Советская ракета-носитель «Восток». Досье 

«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

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

Макет ракеты-носителя "Восток" - полноразмерная копия одной из самых известных ракет в истории советской и российской космонавтики, установленная на площади Промышленности у на . Уникальный экспонат стал не только символом Выставки, но и одной из популярнейших космических достопримечательностей Москвы.

Макет ракеты выполнен в натуральную величину и имеет схожие с оригинальной ракетой размеры: его длина с обтекателем составляет 38,4 метра, а максимальный поперечный диаметр - 10,3 метра; вес макета - 25 тонн.

Его вид действительно впечатляет: высота вертикально установленного "Востока" соответствует высоте 16-этажного дома, и такой масштаб не может оставить наблюдателя равнодушным, особенно если он видит ракету впервые.

Ракета-носитель "Восток"

Ракета-носитель "Восток" - трёхступенчатая ракета-носитель из семейства Р-7, предназначенная для запуска космических кораблей и аппаратов. С её помощью были подняты на орбиту все космические корабли серии "Восток", космические аппараты "Луна-1", "Луна-2" и "Луна-3" и некоторые искусственные спутники Земли серий "Космос", "Метеор" и "Электрон".

Ракета-носитель "Восток" занимает особое место в истории отечественной космической программы, ведь именно она 12 апреля 1961 года вывела на околоземную орбиту космический корабль "Восток-1", на котором Юрий Гагарин совершил первый в истории Земли пилотируемый полёт в космическое пространство. А годом ранее благодаря этой же ракете на орбиту были поочерёдно выведены корабли с собаками Чайкой и Лисичкой, Белкой и Стрелкой, Мушкой и Пчёлкой.

РН "Восток" была разработана в ОКБ-1 под руководством Сергея Королёва. Её длина с обтекателем составляет 38,4 метра, максимальный поперечный диаметр - 10,3 метра, стартовая масса - 287 тонн; максимальная масса полезного груза для вывода на орбиту - в пределах 4725 килограммов.

Первый запуск "Востока" состоялся 23 сентября 1958 года, последний - 29 августа 1991 года. В настоящий момент эксплуатация этого типа ракет завершена.

История макета

Установка макета ракеты-носителя "Восток" на ВДНХ СССР была приурочена к грядущему 50-летию Великой Октябрьской социалистической революции. Он был изготовлен в Самарском ракетно-космическом центре (будущем РКЦ "Прогресс") и установлен перед павильоном "Космос" на ВДНХ 8 июля 1967 года.

Для установки было подобрано место на площади Промышленности, где в 1954 году был обустроен большой круглый фонтан-чаша (фактически, декоративный пруд), а до этого, в 1938-1951 годах, стоял гигантский памятник Сталину высотой 25 метров. Макет решили разместить прямо над водной чашей: его постамент разместился на краю, а сама ракета - ровно по центру чаши. Изначально, при монтаже, макет располагался на площадке горизонтально. После завершения монтажа его подняли на ложе постамента, оборудованное подъёмным механизмом, и он привёл макет в вертикальное положение. К сожалению, впоследствии фонтан-чаша обветшал и вышел из строя.

По некоторым данным, в 1985 году макет был заменён новым аналогичным изделием.

В 2010 году макет был укреплён и отреставрирован: специалисты усилили его несущие конструкции, а также восстановили лакокрасочное покрытие корпуса.

В наши дни, помимо "работы" городской достопримечательностью, макет ракеты "Восток" имеет ещё одну немаловажную функцию: для многих москвичей он становится самым первым объектом, открывающим для них тему освоения космоса. Впервые попадая на ВДНХ, маленькие горожане видят огромную ракету, и это остаётся у них в памяти на всю жизнь.

И, конечно же, мемориал пользуется огромной популярностью у туристов.

Макет ракеты-носителя "Восток" находится перед павильоном "Космос" на площади Промышленности ВДНХ. Добраться до него можно пешком от станции метро "ВДНХ" Калужско-Рижской линии.

Первый полет человека в космос стал настоящим прорывом, подтвердив высокий научный и технический уровень СССР и ускорив развитие космической программы в США. Между тем, этому успеху предшествовала трудная работа над созданием межконтинентальных баллистических ракет, прародительницей которых стала разработанная в нацистской Германии "Фау-2".

Сделано в Германии

"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. Это была первая в мире баллистическая ракета. "Фау-2" поступила на вооружение вермахта в конце Второй мировой войны и использовалась преимущественно для нанесения ударов по городам Великобритании.

Макет ракеты "Фау-2" и картинкой из фильма "Девушка на луне". Фото пользователя Raboe001 с сайта wikipedia.org

Немецкая ракета была одноступенчатой с жидкостным двигателем. Старт V-2 осуществлялся вертикально, а навигация на активном участке траектории осуществлялось автоматической гироскопической системой управления, в состав которой входили программные механизмы и приборы для измерения скорости. 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. Боеголовка "Фау-2" оснащалась 800 килограммами аммотола.

Немецкие ракеты обладали малой точностью и были ненадежными, применялись в основном для запугивания мирного населения и заметного военного значения не имели. В общей сложности за время Второй мировой войны Германия произвела свыше 3,2 тысячи запусков "Фау-2". От этого оружия погибли около трех тысяч человек, преимущественно из числа мирного населения. Основным же достижением немецкой ракеты была высота ее траектории, достигавшая ста километров.

"Фау-2" является первой в мире ракетой, совершившей суборбитальный космический полет. По окончании Второй мировой войны образцы V-2 попали в руки победителей, которые на ее основе начали разрабатывать собственные баллистические ракеты. Программы, основанные на опыте "Фау-2", вели США и СССР, а позже и Китай. В частности, советские баллистические ракеты Р-1 и Р-2, созданные Сергеем Королевым, в конце 1940-х годов базировались именно на конструкции "Фау-2".

Опыт этих первых советских баллистических ракет в дальнейшем был учтен при создании более совершенных межконтинентальных Р-7, надежность и мощность которых были настолько велики, что их стали использовать не только в военной, но и космической программе. Справедливости ради стоит отметить, что фактически СССР своей космической программой обязан самой первой "Фау-2", выпущенной в Германии, с картинкой из фильма 1929 года "Женщина на Луне", нарисованной на фюзеляже.

Межконтинентальное семейство

В 1950 году Совет Министров СССР принял постановление, в рамках которого начались научно-исследовательские работы в области создания баллистических ракет с дальностью полета в пять-десять тысяч километров. Изначально в программе участвовали больше десяти различных конструкторских бюро. В 1954 году работы по созданию межконтинентальной баллистической ракеты были поручены Центральному конструкторскому бюро №1 под руководством Сергея Королева.

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. Первый запуск Р-7, состоявшийся 15 мая 1957 года, оказался неудачным - вскоре после получения команды на запуск в хвостовом отсеке ракеты возник пожар, и ракета взорвалась. Повторные испытания состоялись 12 июля 1957 года и также были неудачными - баллистическая ракета отклонилась от заданной траектории и была уничтожена. Первая серия испытания была признана полностью проваленной, а в ходе расследований были выявлены конструктивные недостатки Р-7.

Следует отметить, что неполадки были устранены довольно быстро. Уже 21 августа 1957 года был произведен успешный запуск Р-7, а 4 октября и 3 ноября этого же года ракета уже была использована для запуска первых искусственных спутников Земли.

Р-7 была жидкостной двухступенчатой ракетой. Первая ступень представляла собой четыре конических боковых блока длиной 19 метров и наибольшим диаметром три метра. Они располагались симметрично вокруг центрального блока, второй ступени. На каждом блоке первой ступени были установлены двигатели РД-107, созданные ОКБ-456 под руководством академика Валентина Глушко. Каждый двигатель имел шесть камер сгорания, две из которых использовались как рулевые. РД-107 работал на смеси жидкого кислорода и керосина.

В качестве двигателя второй ступени использовался РД-108, конструктивно основанный на РД-107. РД-108 отличался большим количеством рулевых камер и был способен работать дольше силовых установок блоков первой ступени. 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. Речь идет о таких ракетах, как "Спутник", "Восток", "Восход" и "Союз". 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.

"Восток"

Трехступенчатая ракета-носитель "Восток" из семейства Р-7 широко использовалась на первом этапе космической программы СССР. В частности, с ее помощью на орбиту были выведены все космические аппараты серии "Восток", космические аппараты "Луна" (с индексами от 1А, 1В и до 3), некоторые спутники серий "Космос", "Метеор" и "Электрон". Разработка ракеты-носителя "Восток" началась в конце 1950-х годов.

Ракета-носитель "Восток". Фото с сайта sao.mos.ru

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. Последующие запуски ракеты-носителя, также созданной под руководством Королева, были преимущественно успешными.

Как и у Р-7, первая и вторая ступени "Востока" состояли из пяти блоков (от "А" до "Д"): четырех боковых длиной 19,8 метра и наибольшим диаметром 2,68 метра и одного центрального длиной 28,75 метра и наибольшим диаметром 2,95 метра. Боковые блоки располагались симметрично вокруг центрального второй ступени. В них использовались уже проверенные жидкостные двигатели РД-107 и РД-108. В состав третьей ступени входил блок "Е" с жидкостным двигателем РД-0109.

Каждый двигатель блоков первой ступени имел тягу в пустоте в один меганьютон и состоял из четырех основных и двух рулевых камер сгорания. При этом каждый боковой блок оснащался дополнительными воздушными рулями для управления полетом на атмосферном участке траектории. Ракетный двигатель второй ступени обладал тягой в пустоте в 941 килоньютон и состоял из четырех основных и четырех рулевых камер сгорания. Силовая установка третьей ступени была способна обеспечивать тягу в 54,4 килоньютона и имела четыре рулевых сопла.

Установка запускаемого в космос аппарата производилась на третьей ступени под головным обтекателем, защищавшим его от неблагоприятного воздействия при прохождении через плотные слои атмосферы. Ракета "Восток" стартовой массой до 290 тонн была способна выводить в космос полезный груз массой до 4,73 тонны. В целом полет проходил по следующей схеме: зажигание двигателей первой и второй ступеней производилось одновременно на земле. После того как заканчивалось топливо в боковых блоках, они отделялись от центрального, продолжавшего свою работу.

После прохождения плотных слоев атмосферы сбрасывался головной обтекатель, а затем происходило отделение второй ступени и запуск двигателя третьей ступени, который отключался с отделением блока от космического аппарата после достижения расчетной скорости, соответствующей выведению корабля на заданную орбиту.

"Восток-1"

Для первого запуска человека в космос использовался космический корабль "Восток-1", созданный для осуществления полетов по околоземной орбите. Разработка аппарата серии "Восток" началась в конце 1950-х годов под руководством Михаила Тихонравова и завершилась в 1961 году. К этому времени было произведено семь испытательных запусков, включая два с манекенами человека и подопытными животными. 12 апреля 1961 года космический корабль "Восток-1", запущенный в 9:07 утра с космодрома Байконур, вывел на орбиту летчика-космонавта Юрия Гагарина. Аппарат выполнил один виток вокруг Земли за 108 минут и совершил посадку в 10:55 в районе деревни Смеловка Саратовской области.

Масса корабля, на котором человек впервые отправился в космос, составляла 4,73 тонны. "Восток-1" имел длину 4,4 метра и максимальный диаметр 2,43 метра. В состав "Востока-1" входил сферический спускаемый аппарат массой 2,46 тонны и диаметром 2,3 метра и конический приборный отсек массой 2,27 тонны и максимальным диаметром 2,43 метра. Масса теплозащиты составляла около 1,4 тонны. Все отсеки были соединены между собой при помощи металлических лент и пиротехнических замков.

В состав аппаратуры космического корабля входили системы автоматического и ручного управления полетом, автоматической ориентации на Солнце, ручной ориентации на Землю, жизнеобеспечения, электропитания, терморегулирования, приземления, связи, а также радиотелеметрическая аппаратура для контроля за состоянием космонавта, телевизионная система, система контроля параметров орбиты и пеленгации аппарата, а также система тормозной двигательной установки.

Приборная панель космического корабля "Восток". Фото с сайта dic.academic.ru

Вместе с третьей ступенью ракеты-носителя "Восток-1" весил 6,17 тонны, а их совместная длина составляла 7,35 метра. Спускаемый аппарат был оснащен двумя иллюминаторами, один из которых размещался на входном люке, а второй - у ног космонавта. Сам космонавт размещался в катапультируемом кресле, в котором он должен был покидать аппарат на высоте семи километров. Была также предусмотрена возможность совместной посадки спускаемого аппарата и космонавта.

Любопытно, что на "Востоке-1" имелся и прибор для определения точного местоположения корабля над поверхностью Земли. Он представлял собой небольшой глобус с часовым механизмом, который и показывал местоположение корабля. При помощи такого прибора космонавт мог принять решение о начале маневра на возвращение.

Схема работы аппарата при выполнении приземления была такова: в конце полета тормозная двигательная установка замедляла движение "Востока-1", после чего происходило разделение отсеков и начиналось отделение спускаемого аппарата. На высоте семи километров космонавт катапультировался: его спуск и спуск капсулы осуществлялись на парашютах раздельно. Так должно было быть по инструкции, но при завершении первого полета человека в космос почти все прошло совершенно иначе.

Макет ракеты-носителя «Восток» был установлен на ВДНХ 8 июля 1967 года, в честь 50-летия со дня Великой Октябрьской социалистической революции.

Макет ракеты «Восток», изготовленный в Самарском ракетно-космическом центре (ныне - РКЦ «Прогресс») весит 25 т. Готовый к старту оригинал - 287 т. Общая длина ракеты-носителя «Восток» - 38,4 м (это высота 16-этажного дома). Максимальный поперечный размер - 10,3 м. Максимальная масса полезного груза ракеты-носителя «Восток» при выводе на орбиту - 4730 кг.

История создания

Сохранились воспоминания одного из участников установки макета на ВДНХ 8 июля 1967 года А.М Гуртякова, опубликованные в газете Национального исследовательского Томского Политехнического университета:

В 1967 году я работал в Томском политехническом институте на кафедре «Автоматические установки» на факультете автоматических систем ассистентом. Летом того года меня командировали в Москву на стажировку в ОКБ по ракетной технике, которым руководил соратник Сергея Королёва , лауреат Ленинской и Государственной премий, Герой Социалистического Труда, академик Владимир Бармин .

Накануне все работы на объекте были закончены, макет находился в горизонтальном положении на специальном ложе постамента. Работа предстояла несложная, надо было только запустить в работу механизм подъёма макета ракеты.

Приехали на ВДНХ втроём: руководитель отдела С.И. Поляков, электрик и автор этих строк. Предполагалось, что работа займёт немного времени, и после установки макета мы сможем, до прибытия Государственной комиссии по приёмке объекта, посетить расположенный рядом павильон «Космос», который к 50-летней годовщине Октябрьской Революции пополнился большим количеством новых экспонатов.

Однако работа по установке макета сразу же не заладилась. Как только нажали кнопку, запускающую в работу механизм подъёма, вверху раздался сильный хлопок, и перегоревший в результате замыкания, питающий электродвигатели механизма подъёма, кабель упал на площадку рядом с постаментом. Чтобы выяснить причину замыкания и вновь подсоединить кабель, необходимо было поднять электрика вверх к месту стыковки кабеля. Срочно понадобился автомобиль с автовышкой. Поиск автомобиля, а потом ещё и простой изоляционной ленты (её не оказалось у электрика) по павильонам ВДНХ занял у нас примерно около часа.

Наконец электрик наверху подсоединяет к электродвигателям кабель, а С.И. Поляков, наблюдающий за работой электрика, даёт мне команду на включение в работу механизма подъёма. Я нажимаю кнопку «Пуск», заработали два мощных телескопических гидроцилиндра, и макет ракеты медленно занимает вертикальное положение.

В октябре-ноябре 2010 года на ВВЦ была проведена реставрация макета ракеты-носителя «Восток». Специалисты усилили несущие конструкции и восстановили лакокрасочные покрытия корпуса ракеты. Эти меры позволят сохранить крупнейшее достижение мирового ракетостроения в надлежащем виде на длительный срок.

Список литературных и Интернет-ресурсов

1. Газета Национального исследовательского томского политехнического университета: