Ракетно-космічна наука і техніка України для дослідження космосу (1962—1991)

Створення бойових балістичних ракет інтенсифікувало розвиток космонавтики — комплексного науково-технічного напряму, що стосується польотів літальних апаратів у космосі, а також сукупності засобів, що забезпечують його вивчення та освоєння. Завдання космонавтики — побудова теорії космічних польотів, розробка та створення ракет-носіїв (багатоступінчастих ракет для виведення в космос штучних супутників Землі, міжпланетних автоматичних станцій, орбітальних станцій тощо), космічних апаратів, бортових і наземних систем керування польотом, систем космічного зв’язку, наукових приладів, систем життєзабезпечення та ін. Космонавтика тісно пов’язана з багатьма природними та технічними науками [1]. Її розвиток проходив на тлі складних суспільно-політичних процесів у світі, в умовах «холодної війни», протистояння двох суспільних систем, в основному між СРСР і США, в якому ракетно-ядерна зброя була фактором залякування й одночасно стримування.

З другої половини 40-х років у США запускають ракети для дослідження космосу, зокрема з метою збору наукової та військової інформації, а також для дослідження верхніх шарів земної атмосфери (до вересня 1952 р. здійснено 64 запуски).

З 1947 р. функції дослідних ракет почали виконувати геофізичні ракети серії «Аеробі». Цю ракету було розроблено в Лабораторії прикладної фізики університету Дж. Гопкінса. Її перший пуск відбувся 24 листопада 1947 р. Маса становила 7560 кг, вага корисного вантажу — 68 кг, максимальна висота польоту — 111 км. Ракета мала кілька модифікацій, використовувалася для вивчення параметрів верхньої атмосфери, космічних променів, земного магнітного поля, медико-біологічних досліджень з мавпами та мишами.

В СРСР незабаром після створення перших бойових балістичних ракет з 1949 р. також стали регулярно запускатися геофізичні та метеорологічні ракети для вивчення верхніх шарів земної атмосфери, процесів в іоносфері, випромінювання Сонця, а з 1951 р. на них проводилися серії медико-біологічних експериментів на собаках як об’єктах з добре вивченою фізіологією. Було одержано дані, що дозволили обґрунтувати можливість польоту в космос людини.

21 серпня 1957 р. проведено перший пуск ракети Р-7 — першої в світі МБР, яка могла використовуватися як бойова, так і ракета-носій. Створення її та успішний пуск було видатним досягненням радянської ракетної науки і техніки, який мав також велике військово-політичне значення. В подальшому вона виводила на навколоземні орбіти перші штучні супутники Землі, пілотовані космічні кораблі, до чого СРСР готувався вже кілька років, і в цьому вирішальну роль зіграла ракета Р-7, про що свідчить наведена нижче Записка на ім’я М.С. Хрущова і Н.А. Булганіна [3, с. 64-64].

Записка М.В. Хрунічева, В.М. Рябікова і С.П. Корольова

Н.С. Хрущову і Н.А. Булганіну про роботу зі створення штучного супутника Землі № К-3/0194 5 серпня 1955 р.

Цілком таємно. (Особлива папка). екз.№2

Товаришу Хрущову М.С.

Товаришу Булганіну Н.А.

У зв’язку з появою в американській пресі повідомленнями про те, що в 1958 рр. буде здійснено створення штучного супутника Землі невеликих розмірів, доповідаємо.

Сучасний стан ракетної техніки та її суміжних галузей дозволяє в найближчі роки створити штучний супутник Землі. Супутник Землі представляє з себе снаряд, який має горизонтальну швидкість польоту не менше 7,9 км / с. При такій швидкості снаряд буде обертатися навколо Землі по замкненій траєкторії — орбіті, тобто перетвориться в штучний супутник Землі. За допомогою супутника, обладнаного відповідною апаратурою, можна отримати важливі дані, необхідні для подальшого розвитку науки і військової техніки, про іоносферу, космічне випромінювання, дуже високі шари атмосфери, з геофізики, механіки, радіофізики, можна проводити фоторозвідку території для одержання точних карт, пов’язаних у єдину систему координат.

Проблемі створення штучного супутника особлива увага приділяється в США. Є кілька проектів супутника Землі, з яких заслуговують на увагу проект міжпланетної станції Брауна … і проект супутника з вагою близько 45 кг. Проект Брауна передбачає створення ракети вагою 7000 тонн (в 25 разів більше ваги ракети Р-7). Для створення міжпланетної станції на орбіті буде потрібно запустити 12—14 таких ракет. Другий проект пропонує на базі існуючих ракет створити супутник вагою 45 кг, призначений для наукових цілей. Термін здійснення цього проекту — 2—3 роки. За останніми повідомленнями преси, Уряд США прийняв рішення про створення такого супутника та здійснення пусків в період проведення Міжнародного геофізичного року (липень 1957 р — грудень 1958 р.).

У Радянському Союзі групою вчених і конструкторів проведено попередні дослідження з цієї проблеми і встановлена технічна можливість створення найпростішого супутника Землі на базі ракети Р-7 вагою 1,5—2 тонни. Загальна стартова вага заправленої паливом ракети з штучним супутником становитиме близько 270 тонн. Супутник буде обертатися навколо Землі за 1 годину 40 хвилин. Висота польоту супутника над поверхнею Землі буде лежати в межах від 200 до 700 км. Так як, за сучасними даними, на таких висотах все ж існує атмосфера, хоча й дуже розріджена, то супутник буде поступово втрачати швидкість і час його перебування на цих висотах складе 10—50 діб. При входженні в щільні шари атмосфери супутник згорає. Вирішення цієї проблеми потребує напруженої роботи багатьох залучених знову наукових і конструкторських організацій країни. Буде потрібно створити нову конструкцію головної частини (супутник), а в самій ракеті Р-7 повинні бути зроблені порівняно незначні зміни. Серйозні ж труднощі у створенні супутника полягатимуть в розробці наукової апаратури для різних досліджень і передачі одержаних даних зі супутника на Землю. Запуск супутника буде можливий після відпрацювання ракети Р-7 і головної частини супутника, тобто орієнтовно в 1957—1958 рр. Приблизна вартість всіх робіт, пов’язаних зі створенням штучного супутника (без урахування вартості ракети Р-7), становитиме до 250 млн рублів …

З огляду на те, що створення штучного супутника Землі відкриває нові перспективи в розвитку науки і військової техніки, вважали б за доцільне найближчим часом приступити до робіт по його створенню. У разі схвалення нашої пропозиції необхідні заходи будуть протягом 1,5—2 місяців підготовлені і представлені на Ваш розгляд.

М.Хрунічев, В.Рябіков, С. Корольов

В результаті було прийнято відповідну постанову [3, с. 66].

Постанова Президії ЦК КПРС «Про створення штучного супутника Землі» № П139 / ХХХУІ 8 серпня 1955 р Цілком таємно.

Схвалити ідею про створення штучного супутника Землі. Доручити тт. Хрунічеву і Рябикову приступити до робіт зі створення штучного супутника Землі і в півторамісячний термін подати ЦК КПРС проект необхідних заходів з цього питання, а також представити в ЦК КПРС текст повідомлення для друку про проведені роботи зі створення штучного супутника Землі.

Секретар ЦК

Слід зазначити, що ідеї штучного супутника Землі (ШСЗ) і першої космічної швидкості, що забезпечує його рух по орбіті, висловив І. Ньютон в своїй основоположній праці «Математичні початки натуральної філософії» (1687) [5, С. 513].

4 жовтня 1957 р. на навколоземну орбіту ракетою-носієм Р-7 виведено перший в світі штучний супутник Землі, якому була надана перша космічна швидкість, що зробило можливим його обертання по навколоземній орбіті. Ця дата вважається початком нового етапу в дослідженні космосу — початком космічної ери. Радянський Союз вийшов в лідери в ракетно-космічній техніці, на якийсь час випередивши тут США [6, 7].

Перший ШСЗ являв собою кулю діаметром 58 см і вагою 83,6 кг, який обертався по орбіті з перигеєм 228 км, апогеєм 947 км і періодом обертання 96,17 хв, час його існування становив 92 доби. Він виконав низку наукових досліджень. 3 листопада 1957 р. у СРСР запущено другий ШСЗ вагою 508,3 кг з першим космічним пасажиром на борту — собакою Лайкою, що довело можливість живих істот переносити умови космічного польоту. Супутник передав низку наукових результатів, зокрема існування у Землі радіаційного поясу (зовнішнього, апогей орбіти супутника дорівнював 1881 км). 1 лютого 1958 р. на орбіту виведено перший американський ШСЗ вагою 14 кг, який відкрив внутрішній радіаційний пояс Землі. Запущений 15 травня 1958 р. третій радянський ШСЗ вагою 1327 кг, який являв науково-дослідну лабораторію, остаточно встановив, що Земля оточена зоною радіації. У 1960-1961 рр. в СРСР запущено п’ять важких ШСЗ (вагою до 5 т) — космічних кораблів з метою відпрацювання систем, що забезпечують виведення корабля на орбіту ШСЗ, політ людини в космос і повернення його на Землю. Було одержано великий матеріал для керованого польоту людини в космос, перевірено системи життєзабезпечення на піддослідних тваринах, зокрема собаках, проведено першу телепередачу з космосу, одержано дані для подальшого відпрацювання конструкції корабля та його систем тощо [7, 8]. Ці запуски підготували етап проникнення в космос людини на пілотованому кораблі-супутнику. Викладене конкретизує наступний документ [3, с.120-122].

Записка Д.Ф. Устинова, К.М. Руднєва та ін. в ЦК КПРС про підготовку до запуску космічного корабля з космонавтом на борту №ВП-13/534 30 березня 1961 р.

Цілком таємно. Особлива папка.

Прим. №1.

Відповідно до постанови Центрального Комітету КПРС і Ради Міністрів Союзу РСР від 11 жовтня 1960 р. щодо підготовки та запуску космічного корабля з людиною на сьогодні закінчено всі необхідні роботи щодо забезпечення польоту людини в космічний простір. З цією метою було проведено великий обсяг науково-дослідних, дослідно-конструкторських і випробувальних робіт як в наземних, так і в льотних умовах. Результатом робіт є створення космічного корабля-супутника «Восток-3А», призначеного для польоту людини. Корабель, його системи, апаратура та агрегати пройшли всі стадії наземного та льотного відпрацювання як автономно, так і в комплексі з ра- кетою-носієм. У льотних умовах були перевірені система виведення на орбіту, системи, що забезпечують життєдіяльність людини в герметичній кабіні корабля, системи орієнтації та гальмування, спуску з орбіти і повернення на Землю апарату та космонавта, відпрацювання пошуково-рятувальних засобів. Всього було проведено сім пусків кораблів-супутників «Восток»: п’ять пусків об’єктів «Восток-1» і два пуски об’єктів «Восток-3А». З п’яти пусків кораблів-супутників «Восток-1» три були задовільними та дали великий матеріал для забезпечення в подальшому нормальних польотів космічних кораблів. Два наступних пуски кораблів-супутників «Восток-3А», конструкція яких повністю відповідає конструкції кораблів, призначених для польоту людини, пройшли успішно. Відпрацьовано взаємодію технічних засобів Ракетних військ, Військово-Повітряних Сил, Військово-Морського і Морського флотів, Комітету державної безпеки при Раді Міністрів СРСР і Протиповітряної оборони країни для забезпечення системи виявлення та пошуку космонавта. Одночасно велася підготовка космонавтів. Для цього за спеціальною програмою в умовах, що максимально імітують умови польоту, проводилися всебічні тренування космонавтів. Результати проведених робіт з відпрацювання конструкції корабля-супутника, засобів спуску на Землю, тренування космонавтів дозволяють в даний час здійснити перший політ людини в космічний простір. Для цього підготовлені два корабля-супутника «Восток-3А». Перший корабель знаходиться на полігоні, а другий готується до відправки. До польоту підготовлені шість космонавтів. Запуск корабля-супутника з людиною буде проведено на один оборот навколо Землі з посадкою на території Радянського Союзу на лінії Ростов — Куйбишев — Перм.

У герметичній кабіні корабля-супутника будуть знаходитися засоби забезпечення життєдіяльності космонавта (система регенерації повітря, десятиденний запас їжі, води та ін.), пульт пілота, засоби ручного керування посадкою корабля, реєстрації та інша апаратура, а також засоби двосторонньої радіотелефонного зв’язку космонавта з Землею в ультракороткохвильовому і короткохвильовому діапазонах. Крім того, в кабіні корабля-супутника встановлено телевізійну апаратуру для спостереження за космонавтом в межах прямої видимості з території Радянського Союзу. При обраній орбіті корабля-супутника, в разі відмови системи посадки корабля на Землю, забезпечується спуск корабля за рахунок природного гальмування в атмосфері протягом 2—7 діб, з приземленням між північною та південною широтами 65. У разі вимушеної посадки на іноземній території або порятунку космонавта іноземним судном космонавт має відповідні інструкції. Крім десятидобового запасу їжі та води в кабіні, космонавт забезпечується аварійним запасом їжі та води, розрахованим на 3 доби, а також засобами радіозв’язку і передавачем системи «Пеленг», за сигналами якого буде визначатися місце приземлення космонавта. На кораблі-супутнику не передбачено встановлення системи аварійного підриву апарата, що спускається. Запуск першого радянського корабля-супутника з людиною намічено здійснити між 10 та 20 квітня цього року …

Д.Устинов, К.Руднев, В.Калмиков, П.Де- ментьев, Б.Бутома, М.Келдиш, К.Москаленка, К.Вершинін, М.Каманін, І.Івашутін, С. Кор- ольов.

12 квітня 1961 р. у СРСР з космодрому Байконур на орбіту ШСЗ раке- тою-носієм «Восток» виведено перший у світі космічний корабель-супутник «Восток-1» з космонавтом Ю.О. Гага- ріним. Зробивши один виток навколо Землі та виконавши програму польоту, корабель і космонавт успішно приземлилися, політ тривав 108 хв. Було доведено можливість перебування людини в космосі на спеціально обладнаному кораблі. Вага корабля становила 4725 кг, перигей орбіти — 181 км, апогей — 327 км, період обертання — 89,1 хв.

Космічний корабель «Восток-1», як і 5 наступних кораблів серії виводилися на орбіти в 1961—1963 рр. триступінчастою ракетою-носієм «Восток», створеною в 1959—1960 рр. в ОКБ-1 під керівництвом С.П. Корольова на базі МБР Р-7 з додаванням до неї третього ступеня — РН, що запускала до Місяця перші космічні апарати (КА). Ця «місячна» допрацьована ракета і виводила на орбіту кораблі «Восток». 6 серпня 1961 р. на орбіту виведено космічний корабель «Восток-2» з космонавтом Г.С. Титовим. Тривалість його польоту склала 25,3 години, після чого корабель і космонавт повернулися на Землю. Політ Титова довів можливість перебування людини в космічному кораблі понад доби та збереження при цьому його працездатності на порівняно високому рівні. Крім завдань з керування кораблем і медико-біологічних, Г.С. Титов провів чимало астрономічних і географічних спостережень. 11 серпня 1962 р. запущений «Восток-3» з космонавтом А.Г. Ніколаєвим, а 12 серпня на близьку до нього орбіту — «Восток-4» з космонавтом П.Р. Поповичем (відстань між кораблями в момент виведення на орбіту «Восток-4» дорівнювало 1,5 км). Під час такого групового польоту космонавти активно працювали, зокрема, вперше вийшли з крісел і «вільно плавали» в кабіні, ведучи при цьому спостереження, контролюючи свою орієнтацію, підтримуючи зв’язок із Землею. Було здійснено передачу зображень з космічних кораблів в широку наземну мережу. Виконавши програму польоту, космонавти 15 серпня успішно приземлилися. Було доведено можливість тривалого перебування космонавтів у пілотованому космічному кораблі, нормальної життєдіяльності та збереження працездатності в умовах невагомості для фізично здорової людини, що пройшла спеціальну підготовку [6].

Розглянутим епохальним досягненням радянської пілотованої космонавтики передувала низка одержаних пріоритетних результатів фундаментального значення. Маються на увазі дані від космічних апаратів серій «Луна» і «Венера». КА «Луна-1» виведений на місячну трасу 2 січня 1959 р., 4 січня пройшов на відстані близько 6000 км від Місяця, вперше отримавши від РН другу космічну швидкість (11,2 км/с), вийшов зі сфери земного тяжіння та став першим штучним супутником Сонця — першою штучною планетою. Маса контейнера з апаратурою становила 361,3 кг. Було одержано відомості про радіаційний пояс Землі та космічний простір.

12 вересня 1959 р. до Місяця стартував КА «Луна-2», який на третій день досяг її поверхні, «жорстко» здійснив посадку при швидкості 3,3 км/с, вперше здійснивши переліт на інше небесне тіло. Дослідження, проведені «Луною-2», показали, що наша найближча космічна сусідка не має магнітного поля й поясів радіації. 4 жовтня 1959 р. запущено КА «Луна-3» з метою продовження досліджень навколоземного і міжпланетного простору, а також фотографування поверхні Місяця, в тому числі її зворотної, невидимої із Землі, сторони. Після проявлення плівки на борту КА одержані зображення за допомогою фототелевізійної системи було передано на Землю, в результаті земляни вперше «побачили» зворотний бік нашої сусідки. Зробивши 11 обертів навколо Землі по дуже витягнутій еліптичній орбіті, «Луна-3» увійшла в щільні шари земної атмосфери і згоріла. 12 лютого 1961 р. запущений перший КА в бік Венери («Венера-1») з метою перевірки методів виведення КА на міжпланетну трасу, з’ясування можливості здійснення наддалекого радіозв’язку та управління апаратом, проведення досліджень в космічному просторі. Інформація від «Венери-1» надходила до 27 лютого, останній сеанс радіозв’язку було проведено, коли вона була на відстані 7 млн. км від Землі [7, 8]. Більш пощастило в дослідженні Венери американському КА «Марінер-2», запущеного до планети 27 серпня 1962 р. з метою дослідження її з пролітної траєкторії, 14 грудня він «пройшов» на відстані 35 тисяч км від Венери. Було одержано інформацію про температуру і склад венеріанської атмосфери, які, зокрема, показали, що поверхня Венери суха й нерівна, планета не має магнітного поля, іоносфери та радіаційного поясу, уточнено її масу [8].

Незважаючи на цей американський успіх, СРСР продовжував утримувати ще кілька років лідерство в ракетно-космічній техніці. Відставання тут США можна пояснити відсутністю у них важких РН, хоч американські МБР було створено не набагато пізніше радянських. Розглянуті радянські бойові балістичні ракети і ракети-носії на їх основі, космічні апарати та міжпланетні автоматичні станції, що запускалися для дослідження космосу, створювалися під керівництвом С.П. Корольова з його командою головних конструкторів за напрямами: двигуни (В.П. Глушко, М. Ісаєв, С.А. Косберг), системи керування (М.О. Пілюгін, М.С. Рязанський), наземне обладнання (В.П. Бар- мін), гіроскопічні командні прилади (В.Є. Кузнєцов), а також багатьма іншими вченими і конструкторами в галузі космонавтики — М.В. Келдишем, Г.Н. Бабакіним, А.А. Благонраво- вим, В.С. Будником, К.Д. Бушуєвим, М. Ковтуненком, В.А. Котельнико- вим, Б.Н. Петровим, Б.В. Раушенбахом, М.К. Тихонравовим, М.К. Янгелем та ін. [1]. В умовах підвищеної секретності часів холодної війни ці прізвища були закриті, і тільки в офіційних повідомленнях для друку називалися Головний конструктор і Теоретик космонавтики (тепер відомо, що перший — це С.П. Корольов, другий — М.В. Келдиш). Вони і були організаторами радянської ракетно-космічної техніки.

Створені в розглянутий період бойові ракетні комплекси Р-9А ОКБ-1 С.П. Корольова і Р-12, Р-14 і Р-16 ОКБ-586 М.К. Янгеля, забезпечені термоядерними боєголовками, являли собою грізну зброю величезної руйнівної сили і водночас були потужним стримуючим фактором ракетно-ядерному протистоянні з США.

Активно розвивалася в 50-х роках і американська ракетно-космічна техніка. Восени 1948 р. В. фон Брауном розпочато розробку бойової балістичної ракети оперативно-тактичного призначення РОМ-11 «Редстоун» з ядерним боєзарядом. Вона була прямим розвитком його «Фау-2» і стала базовою для наступних модифікацій сім’ї ракет «Редстоун». Перший пуск її відбувся 20 серпня 1953 р. з мобільного комплексу, що включав до 10 вантажних автомобілів. Надійшла на озброєння в 1956 р., знята в 1962 р.

Основні тактико-технічні характеристики: Довжина —19,2 м Діаметр корпусу — 1,78 м Стартова маса — 18,1 т Маса головної частини — 1 т Максимальна дальність польоту ~ 500 км Точність стрільби — 1 км Потужність ядерного заряду — 1 Мт Ракета РОМ-11 була одноступінчаста, рідинна, з автономною інерційної системою управління. Поступалася за дальністю стрільби радянській ракеті Р-5М, але перевершувала за точністю.

Влітку 1958 р дві ракети «Редстоун» підняли на висоту 80 км в районі острова Джонстон в Тихому океані атомні боєголовки, які підірвали. Ракети «Редстоун» було також використано в двох суборбітальних польотах (по балістичній траєкторії) корабля-капсули «Меркурій» 5 травня 1961 р. з астронавтом А. Шепардом і 21 липня 1961 р. з астронавтом В.Гріссомом. Тривалість польотів відповідно становила 0,25 години і 0,27 годин, висота підйому — 187 км і 190 км.

Подальшою розбудовою ракети РОМ-11 малого радіусу дії (500-600 км) була ракета РОМ-19 «Юпітер» — балістична ракета середньої дальності (БРСД), одноступенева, друга БРСД після ракети «Тор». Розроблялася з початку 1954 р. В. фон Брауном, виробник — корпорація «Крайслер», пуски почалися в жовтні 1957 р., прийнята на озброєння в 1958 р. Але першою американською БРСД була ракета РОМ-17 «Тор», розроблена і виготовлена корпорацією «Дуглас Ейркрафт», перший успішний пуск її відбувся у вересні 1957 р., прийнята на озброєння в серпні 1958 г. «Тор» і «Юпітер», а також Р-5М були першими бойовими балістичними ракетами середнього радіусу дії.

Основні тактико-технічні характеристики ракет «Тор» і «Юпітер»:

Довжина — 19,8 м 18,3 м Діаметр корпусу — 2,44 м 2,67 м Стартова маса — 45,4 т 49,9 т Маса головної частини — 1 т 0,75 т Максимальна дальність —2400 км 3200 км Точність стрільби ~ 3 км 1,5 км Потужність термоядерного заряду — 1,44 Мт 1,44 Мт Паливо — гас,

Окислювач — рідкий кисень.

Незабаром ракети «Тор» було поставлено на бойове чергування в Великій Британії, в 1960 р. їх тут розгорнуто 60 з термоядерними боєголовками. На основі «Торів» розроблено американську протисупутникову систему, прийняту на озброєння в 1964 р. Вона могла перехоплювати будь-який орбітальний об’єкт на висоті до 1400 км і на відстані 2400 км. Стояли на бойовому чергуванні в 1957-1963 рр. ракети «Юпітер», які були розгорнуті в Італії і Туреччини (45 ракет). Базування їх в Туреччині викликало занепокоєння радянської сторони, в зв’язку з чим СРСР розмістив свої ракети на Кубі. Це загострило міжнародну обстановку і поставило світ на грань війни («карибська криза»). На початку 1963 р. ракети «Юпітер» було знято з озброєння, оскільки СРСР демонтував свої ракети на Кубі. В результаті США втратили можливість використовувати ракети середньої дальності як стратегічні.

На основі вже згадуваної ракети РОМ «Редстоун» було розроблено триступінчасту ракету «Юпітер-С» для випробування теплозахисту боєголовок. Використовувалася в 1956-1957 рр. в трьох суборбітальних пусках. її модифікований варіант («Юнона-1») — чотириступінчата ракета, що виводила на орбіти ШСЗ перші чотири супутники «Експлорер».

Стартова маса «Юнони-1» — 25,4 т Маса палива (спирт як пальне і рідкий кисень як окислювач) — 18,1 т Довжина — 19,2 м

Система керування — інерційна. Три наступні її ступені запускалися в дію твердопаливними ракетними двигунами і не мали систем керування.

Маса четвертого ступеня — 27 кг. Корпорацією «Крайслер» було виготовлено «Юнону-2», також чотириступінчасту, перший пуск якої здійснено 6 грудня 1958 р.

Довжина — 23,16 м, діаметр корпусу — 2,6 м.

Стартова маса — 54 т, корисний вантаж — 45 кг.

У 1958—1961 рр. запущено десять РН «Юнона-2», чотири запуски успішні.

Знову-таки, на базі ракети «Редстоун» під керівництвом В. фон Брауна розроблені ранні представники РН «Сатурн» — «Сатурн-1», «Сатурн-1Б» і «Сатурн-5», перші американські важкі РН для програми «Аполлон» (масами 502 т, 590 т, 2950 т), перший пуск відбувся в 1961 р. Як відомо, РН «Сатурн-5», стартувавши 16 липня 1969 р до Місяця вивела 20 липня на навколомісячну орбіту КК «Аполлон-11» з трьома астронавтами на борту, від якого незабаром відокремилася місячна кабіна з Н.А. Армстронгом і Е.Олдріном і примісячилася, вранці наступного дня астронавти вийшли з спускового апарата і ступили на поверхню Місяця. В результаті цієї події лідерство в освоєнні космосу перейшло до США. Після створення ракет середньої дальності «Тор» і «Юпітер» в США активно почали розроблятися МБР, ними стали перші представники сім’ї ракет «Атлас» і «Титан» — «Атлас А» (8М-65) і «Титан-1». Перший успішний пуск «Атласа-1» проведено 17 грудня 1957 р. Невдовзі ракета стала на бойове чергування, використовувалася як бойова ракета і РН.

Основні тактико-технічні характеристики «Атласа-1»:

Довжина з головною частиною — 26 м

Діаметр корпусу — 3,05 м

Стартова маса — 118 т

Маса головної частини — 1,5—2,8 т

Дальність польоту — 11 000 км

Точність стрільби — 3 км

Потужність термоядерного заряду — 3 Мт

Ракета виконана за полутораступінчастою схемою, її РРД працював на гасі і рідкому кисні. Система наведення — радіоінерційна (у перших «Атласів), у наступних («Атлас-Е» і «Атлас-Р») — інерційна). З озброєння «Атласи» знято в 1965 р. і в подальшому використовувалися як РН для запуску ШСЗ і КА. 18 грудня 1958 р. РН «Атлас В» вивела на навколоземну орбіту перший супутник зв’язку. РН «Атлас Д» використовувалися в першій американській пілотованій космічній програмі «Меркурій», забезпечивши в 1962—1963 рр. виведення на орбіту ШСЗ чотирьох космічних кораблів «Меркурій» з астронавтами на борту, зокрема, 20 лютого 1962 р. на КК «Френдшіп-7» астронавт Дж. Гленн вперше здійснив орбітальний політ тривалістю близько 5 годин, зробивши три витка навколо Землі, і успішно приводнився в океані, де був підібраний есмінцем. Вага корабля становила 1355 кг. Корабель цієї серії «Фейт-7» з космонавтом Г Купером, виведений на орбіту 15 травня 1963 р. здійснив вже 22 витка загальною тривалістю понад 34 годин (вага корабля дорівнювала 1360 кг).

Починаючи з 1960 р. РН «Атлас» стала запускатися в зв’язці з ракетою «Аджена» в якості другого ступеня (двоступенева ракета «Атлас-Аджена»). Корисний вантаж становив близько 4 т. Ця зв’язка використовувалася для запуску супутників радіоелектронної розвідки, а також в програмі «рейджерів» з запуску КА до Місяця (1961—1963) і для запуску «Марінер-2» до Венери тощо.

З 1955 р. розроблялася й друга МБР «Титан-1» — перший представник великої сім’ї ракет як підстраховка у випадку невдачі з реалізацією «Атласа».

Основні тактико-технічні характеристики «Титана-1»:

Довжина — 31 м

Діаметр корпусу — 3,1 м

Стартова маса — 105,14 т

Маса головної частини — 1,5—2,7 т

Максимальна дальність польоту — 10 200 км

Точність стрільби — 2,2 км

Тип головної частини — моноблочна

Кількість бойових блоків — 1

Потужність ядерного заряду — 1,45 Мт

На відміну від «Атласа-1» ракета «Ти- тиан-1» була двоступінчастою. Система керування — інерційна. Паливо — гас, окислювач —рідкий кисень. Для МБР «Атлас-1» і «Титан-1» вперше застосовано шахтний спосіб базування. Вони розміщувалися в шахтних колодязях у вертикальному положенні з попередньо заправленим паливом (до 1962 р. близько 90% американських ракет розміщувалися в шахтних сховищах). Перший запуск «Титана-1» відбувся в лютому 1959 р., ракета стала на озброєння в 1960 р., знята в 1965 р. Наступною МБР була «Титан-2», значно модернізована, зокрема, мала максимальну дальність польоту — 15000 км, стартову масу — 154 т, вагу що закидається — 3,7 т, потужність ядерного заряду — 9 Мт. Перша американська МБР на ви- сококиплячому паливі, що скорочувало час підготовки запуску до 60 с. Перший запуск проведено 12 березня 1962 р., в 1963 р. прийнята на озброєння, відразу ж близько 50 ракет були розгорнуті та склали основу наземних стратегічних ядерних сил США (з 1982 р. стали зніматися з бойового чергування, остання ракета «Титан-2» виведена з шахти в 1987 р.). Як РН «Титан-2» використовувався в 1965—1966 рр. для виведення на навколоземну орбіту двомісного космічного корабля «Джеміні».

«Титан-3» являв собою триступінчасту ракету, вперше запущена в лютому 1959 р., прийнята на озброєння в 1960 р. Останнім з сім’ї «Титанів» був «Титан-4», запущений в 1989 р. Вартість проекту з його створення становила 32,6 млрд. доларів США (в нинішніх цінах), вартість останнього запуску в 2005 р. — 1,3 млрд доларів, кожна РН «Титан-4» коштувала близько 400 млн. доларів.

Розроблялися також крилаті ракети «Снарк» і «Навахо» міжконтинентальної дальності. Досягнуті успіхи в ракетно-космічної техніки США в основному пов’язують з іменами В. фон Брауна, У. Пікерінга і Дж.Ван Аллена, хоча «за кадром» залишилося ще багато вчених і конструкторів цієї галузі, які працювали у фірмах і інститутах, а також в закритих організаціях.

Космічна програма США здійснювалася Національним управлінням з аеронавтики й дослідження космічного простору (НАСА), створено в 1958 р., Міністерством оборони США, низкою університетів і інститутів, а також компаній, з якими НАСА укладає договори на виконання дослідних та проектно-конструкторських розробок. У 1962 р. НАСА уклала угоду з космосу з АН СРСР.

У 1962 р. американською РН «Тор-Дельта» виведено на навколоземні орбіти перший англійський ШСЗ «Аріель-1» і перший канадський «Алует-1».

В результаті в кінці розглянутого періоду СРСР відставав від США в ракетно-ядерному балансі сил, що проявлялося як в загальній кількості МБР, за якими США в 1962 р. мали семиразову перевагу, так і в тактико-технічних характеристиках своїх важких ракет порівняно з «Титаном-2». Тому для СРСР необхідно було не тільки наростити кількість МБР, а й створити важку ракету, здатну нести надпотужний термоядерний заряд. У зв’язку з цим в основних ракетних центрах СРСР почалися розробки важких МБР, які можна було б використовувати також в якості ракет-носіїв для запуску ШСЗ, орбітальних станцій, космічних кораблів і апаратів, що вимагало величезних фінансових витрат, але водночас зумовлювало й прогрес багатьох напрямів науки і техніки. Почала в цьому брати участь і Україна — її флагман ракетно-космічної техніки КБ «Південне» із суміжниками [12, 14].

Ю.О. Храмов

Джерело: Історія ракетно-космічної науки і техніки України / ДУ «Інститут дослідж. наук.-техн. потенціалу та історії науки ім. Г.М. Доброва НАН України». – К.: Фенікс, 2021. – 456 с. Відповідальний редактор — В.П.Горбулін, академік НАН України, перший віце-президент НАН України.

1 Comment

Отправить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован.


*