Техника и вооружение 2012 04
Шрифт:
Стартовый комплекс ракеты Р-7:
1 – стартовая система 8У0215; 2 – фермы обслуживания 8Т0119; 3 – обмывочно-нейтрапизационная машина; 4 – заправщик перекеси водорода; 5 – заправщик горючего; 6 – опорная ферма.
Двигатель РД-107 (8Д74).
Новая конструктивная схема благополучно решила ряд проблем, связанных с ракетой, но потребовала реализации нетривиальных технических решений по наземному оборудованию.
Во-первых,
Во-вторых, «семерка», как и все ранее созданные изделия, прицеливалась разворотом вокруг продольной оси всего корпуса вертикально стоящей ракеты до совмещения первой координатной плоскости с направлением на цель. Вместе с ракетой пришлось разворачивать также четыре опорные фермы и две фермы обслуживания, которые размещались на огромном поворотном круге, охватывающем отверстие в плите.
В-третьих, все эти элементы стартового сооружения не должны были препятствовать движению ракеты при старте. Две диаметрально расположенные фермы обслуживания 8Т0119 можно было отвести и уложить в горизонтальное положение заранее, но опорные фермы должны были держать ракету до того момента, когда тяга двигателей превысит ее вес. Первоначально для отвода ферм предусматривалось использовать гидравлику, но затем перешли к более простой и надежной схеме с откидыванием ферм противовесами.
В-четвертых, ракета требовала обслуживания и в районе хвостовых отсеков, при этом соответствующие устройства не должны были попадать под струи двигателей ракеты при ее старте. Для проведения работ с ракетой была создана так называемая «кабина обслуживания» 8У0216. На горизонтальной металлической платформе располагался поворотный круг, на котором размещались четыре телескопические гидравлические колонны с закрепленными на них двумя ярусами кольцевых площадок для обслуживания ракеты. За 15 мин до старта ракеты секции телескопических колонн втягивались друг в друга, кольцевые площадки опускались. После этого вся кабина обслуживания, двигаясь в горизонтальной плоскости посредством цепной передачи убиралась, наподобие ящика письменного стола в специальную нишу в стенке стартового сооружения. Далее ниша с «кабиной обслуживания» прикрывалась металлической шторой. При этом предусматривалась возможность визуального контроля через бронестекла за включением двигателей.
В-пятых, требовалось создать установщик, обеспечивающий транспортировку громоздкой ракеты, точный подход к стартовому сооружению, опускание вертикально расположенной ракеты на опорные фермы и безударный отход. Первоначально установщик должен был обеспечить перевозку ракеты по грунтовым дорогам. В дальнейшем комплекс стал рассматриваться как сугубо стационарный, и установщик 8У0213, впервые в отечественном ракетостроении, был выполнен на специальной четерехосной железнодорожной платформе. В отличие от первоначального замысла, ракету собирали в монтажно-испытательном корпусе в горизонтальном положении на специальном стенде, с которого она перегружалась на установщик. Установщик с ракетой подавался на стартовую позицию с помощью небольшого тепловоза (мотовоза). За 30-40 м от стартового сооружения мотовоз останавливался, отцеплялся и уходил от установщика. Далее установщик медленно двигался при помощи собственного механизма перемещения с электроприводом. После остановки на стартовом сооружении он крепился в районе носовой части ракеты специальными тягами к забетонированным якорям,а с противоположной стороны вывешивался на двух гидроопорах.
Стрела с закрепленной на ней ракетой поднималась в вертикальное положение при помощи гидропривода. Далее с помощью гидроопор установщика и гидропривода стрелы
После этого установщик опускал стрелу и отходил от ракеты.
Для того чтобы ракета не препятствовала этому процессу, часть стрелы выполнили в виде откидной консоли, которая оставалась вертикальной при опускании стрелы в горизонтальное положение.
Для заправки ракеты керосином и жидким кислородом были созданы, соответственно, железнодорожные заправщики 8Г0119 и 8Г0117, стационарные средства заправки 8Г0124 и 8Г0123, железнодорожные хранилище жидкого кислорода 8Г60 и заправщик подпитки этого компонента 8Г0118. Кроме того, спроектировали аналогичные средства для обеспечения заправки ракеты перекисью водорода и азотом, комплекс стационарных хранилищ 8Г311 и систему дистанционного управления заправкой 8Г012.
Изготовленные основные элементы стартовой системы были собраны на Ленинградском металлическом заводе в так называемой «яме»-бетонированном колодце диаметром 19м, сооруженном еще в царское время и использовавшемся для предварительной(заводской)сборки артиллерийских башен линкоров и других тяжелых кораблей. С июня по сентябрь 1956 г. в Ленинграде неоднократно имитировался процесс «старта» полномасштабного макета ракеты 8К71СН, хотя при помощи имевшихся двух кранов грузоподъемностью по 300 т в принципе не удалось бы обеспечить не только ускоренного движения, характерного для реального пуска, но и даже близких к действительным значений скоростей перемещения стартующего изделия. Из-за малой (многократно меньше реальной) скорости подъема макета ракеты был получен тревожный результат-опоры отводились не одновременно, что угрожало задеванием при старте. Тем не менее, расчетный анализ гарантировал безударный отход стартовых ферм от ракеты. В дальнейшем стартовое устройство разобрали и отправили на космодром.
Опорные фермы стартовой системы ракеты Р-7.
Фермы обслуживания 8Т0119.
Установщик 8У0213.
В ходе конструирования и наземной отработки документация на ракету неоднократно дорабатывалась. Элементы конструкции прибавляли в весе, удельная тяга двигателей, напротив, упала примерно на 5 кг.с/кг. Для ликвидации накопившегося почти тысячекилометрового дефицита дальности пришлось принять адекватные меры. За счет форсирования турбонасосных агрегатов удалось увеличить суммарную тягу на 38 т, подняв стартовую тяговооруженность. Различными конструктивными ухищрениями, не меняя габариты ракеты, сумели добавить в нее 10 т топлива. Внедрение системы одновременного опорожнения баков позволило сократить на несколько тонн остатки топлива в баках боковых блоков на момент разделения ступеней.
Для повышения надежности и безопасности ракету оснастили системой аварийного прекращения полета, задублировали концевые гироскопы.
Теоретический чертеж ракеты С.П. Королев подписал 11 марта 1955 г.
К этому времени в основном завершилась адаптация заряда типа РДС-6С к применению в головной части ракеты, которая потребовала немало времени и труда. При входе в атмосферу на головную часть действовали огромные перегрузки – более 70 единиц! Изменилась и конструктивная схема головной части. В отличие от обычных головных частей, равномерно заполненных взрывчаткой, в боеголовке «семерки» многотонный заряд был сосредоточен в небольшом объеме, и его надежное крепление стало само по себе сложной конструкторской задачей. По результатам конструктивной проработки проектный вес головной части был превышен на 200 кг. Потребовалось значительное изменение схем снаряжения и головной части в целом, что обеспечило экономию веса в 300 кг.
Однако к этому времени появился намного более мощный заряд РДС-37, выполненный по принципиально иной, двухступенчатой физической схеме, который был испытан 22 ноября 1955 г. на неполную мощность 1,6 Мт.
В соответствии с постановлением от 25 апреля 1956 г. (как частичное изменение постановления 1954 г.) для ракеты Р-7 предусматривалось создание нового заряда мощностью, увеличенной с 1,5 до 2,0 Мт при снижении веса с 3,8 до 2,9 т. Первые попытки расположенного в г. Сарове (позднее известном как «Арзамас-16») КБ-11 создать такой заряд на базе РДС-37 не увенчались успехом. В ходе пяти испытаний в двух случаях не сработал термоядерный узел, а в остальных не удалось достичь требуемой мощности.