وستكون الذكرى السنوية لإطلاق أول قمر صناعي في أكتوبر ، ولكن اليوم ، 15 مايو ، قبل 60 عامًا ، أطلق الصاروخ لأول مرة في السماء ، والذي أطلقه في المدار. تحتفل "السبعة" الشهيرة ، التي ضمنت سلسلة من انتصارات الاتحاد السوفياتي في الفضاء ، والتي أسعدت العالم بأسره ، اليوم بالذكرى الستين لتأسيسها في "مكان العمل" - تطير الصواريخ في قاعدتها الآن وستطير لمدة عشر سنوات أخرى على الأقل. يمكنك أن تجادل لفترة طويلة في أي مركبة إطلاق هي الأفضل ، ولكن في رأيي ، فإن عنوان الصاروخ الأكثر روعة ينتمي بالتأكيد إلى عائلة R-7. تم تصميم السبعة دون مبالغة من قبل أشخاص لامعين. وفي تصميم الصاروخ ، لا يزال بإمكانك العثور على نتائج قراراتهم الذكية والموهبة والمتناقضة في بعض الأحيان.
واحدة من أول إصدارات R-7 ، صورة من أرشيف TsENKIالجمال السوفياتي
مركبات الإطلاق الحديثة عملية إلى حد الملل. تنتهي الخطوات الأسطوانية في أحسن الأحوال ببروز هدية nadkaliberny ، وأحيانًا ينتهك خط الأنابيب البارز سطحًا مملًا ، حتى. على هذه الخلفية ، تبدو "السبعة" مع كتل جانبية مخروطية والمرحلة الثانية من الشكل المعقد مثل الجمال الحقيقي.
خطوات مركبة الإطلاق Soyuz ، صورة من كتيب TsSKB Progress /cosmopark.ruتظهر الصورة بوضوح أن الكتلة المركزية (المرحلة الثانية) في الجزء العلوي أوسع من الجزء السفلي. بالإضافة إلى ذلك ، إذا نظرت عن كثب ، فمن الملاحظ أن الجزء العلوي من الكتلة المركزية مخروطي ، وتتسع الخطوة أولاً ثم تضيق.
صاروخ فوستوك على VDNKh ، تصوير سيرجي أرسينيف / ويكيميديا كومنزإذا فكرت في الأمر ، فإن الكتل الجانبية تثير أيضًا أسئلة. إلى جانب حقيقة أنها مخروطية ، وبالتالي ، فإنها ستناسب وقودًا أقل من تلك الأسطوانية من نفس الارتفاع ، والعديد من الصواريخ الحديثة لا تستخدم الكتل الجانبية على الإطلاق. لماذا ظهرت على "السبعة"؟
R-7 ، التي ، وفقًا لمؤشر مديرية الصواريخ والمدفعية الرئيسية ، 8K71 ، كان من المفترض أن تكون صاروخًا باليستيًا عابرًا للقارات ، وتحمل قنبلة هيدروجينية تزن 5.4 طن على مسافة 8240 كيلومترًا. عرف المصممون السوفييت بالفعل كيفية صنع صواريخ ذات مرحلة واحدة تحلق على بعد 1200 كم (R-5) ، لكن الحسابات البسيطة أظهرت أن مرحلة واحدة لن تكون كافية لمثل هذا النطاق والقدرة الاستيعابية. تم اقتراح حل نظري - صواريخ متعددة المراحل - في بداية القرن العشرين من قبل تسيولكوفسكي ، لكن تنفيذه العملي طرح على الفور عددًا كبيرًا من المشاكل للمهندسين. الخيار الأكثر وضوحًا ، وهو وضع المرحلة الثانية فوق المرحلة الأولى ، يعني أنه يجب تشغيل محرك المرحلة الثانية على ارتفاع عالٍ ، في ظروف الفراغ تقريبًا وعدم الجاذبية. لا أحد يعرف حتى الآن كيف سيتصرف محرك الصاروخ هناك. لذلك ، تقرر تثبيت الخطوات الأولى في حزمة حول الثانية. في هذه الحالة ، تم إطلاق جميع المحركات الخمسة على الأرض ، تحت التحكم الكهربائي للأنظمة الأرضية ، وفقط إذا كان كل شيء على ما يرام ، فقد خرج الصاروخ من منصة الإطلاق.
أثار قرار بناء الصاروخ كـ "حزمة" العديد من المشاكل الجديدة ، لأن المصممين بدلاً من صاروخ واحد ، في الواقع ، لديهم خمسة. المهندسون ، الذين اعتادوا على صاروخ يقف بحرية على منصة الإطلاق ، صمموا أولاً أربعة طاولات منفصلة للكتل الجانبية ، وكانوا على وشك نقل الصاروخ إلى الإطلاق في وضع رأسي. أرادت الكتل الجانبية نفسها في البداية صنع أسطوانات بارتفاع 20.92 م ، لكن الفكرة بدت سيئة في الرسومات بالفعل. بدا الناقل ضخمًا ومعقدًا ومكلفًا ، وأربع طاولات منفصلة حملت الوحدة المركزية بشكل غير مقبول ، علاوة على ذلك ، هددت رياح صغيرة بقلب الصاروخ. ولا يمكن لصاروخ قتالي الانتظار حتى يكون الطقس على ما يرام. بدت الحلول الملطفة مثل بناء جدار حول البداية قبيحة ولم تحل المشكلة بشكل جيد. كان من الضروري الخروج بشيء جديد بشكل أساسي.
في الطيران ، تم نقل القوة من الكتل الجانبية إلى إطار الطاقة للكتلة المركزية في الجزء العلوي. وظهرت فكرة أنيقة للغاية لاستخدام عنصر موجود بالفعل على الصاروخ في منصة الإطلاق. تم تعليق الصاروخ في المنتصف بحيث واجه على منصة الإطلاق أحمالًا تتطابق تقريبًا مع تلك الموجودة في الرحلة.
وحدة تركيب للكتلة الجانبية مع جيب تحت قوس هيكل البداية ، الصورة KIK USSR
قوس من منصة الإطلاق ، صور KIK اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية
صاروخ في منصة الإطلاق ، صور KIK اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتيةأيضا ، تم صنع الكتل الجانبية بشكل مخروطي وخفض طولها بمقدار 1.3 متر.هذا الحل ، أولاً ، قلل من متطلبات سرعة إزالة دعامات الطاقة ، وثانياً ، أثناء الرحلة ، حول مركز الضغط إلى الخلف ، مما يسهل تشغيل نظام التحكم.
كما أدى تعليق الصاروخ "تحت الجوانب" إلى حل مشكلة حمل الرياح - وأصبح من الممكن خفض قسم الذيل تحت هيكل الإطلاق ، وإخفائه من الريح والتخلص من "الجدار الصيني" حول الإطلاق.
إطلاق مخطط مرفق ، بالاعتماد على أرشيف KBOMكما تم التخلص من الناقل غير الفعال عن طريق استبدال التجميع الرأسي والنقل بآخر. أصبحت وحدة التثبيت خفيفة وأنيقة.
تركيب مركبة إطلاق سويوز في منشأة إطلاق ، تصوير راميل سيتديكوف / ريا نوفوستيجاذبية مروضة
"الآلية الأكثر موثوقية هي آلية غائبة" - تُنسب هذه الكلمات إلى فلاديمير بارمين ، المصمم الرئيسي لمنشآت الإطلاق. ووفقًا لهذا القول المأثور ، فإن عائلة الصواريخ R-7 قريبة من الموثوقية المطلقة ، لأن العديد من الإجراءات لا تتم بواسطة آليات خاصة ، ولكن عن طريق الجاذبية.
بسيطة وموثوقة حتى العبقرية ، يتم تنفيذ بداية "السبعات". عند بدء تشغيل الكتل الجانبية ، فإن مبعثر الجر أمر لا مفر منه. في هذه الحالة ، قد تنشأ لحظات مزعجة كبيرة ، وقد تسد كتلة "متأخرة" في أسوأ الحالات خارج الحزمة. كان من المستحيل مزامنة بدء المحرك باستخدام وسائل الخمسينات. لكنهم تمكنوا من التغلب على هذه المشكلة بشكل جيد - الكتل الجانبية عند الإطلاق ذهبت إلى مرحلة الدفع المتوسطة ، أقل من كتلة الصاروخ. وقد واجهت مزارع منشأة الإطلاق لحظات مقلقة. إذا كان كل شيء في محله ، فقد تم تشغيل محرك الوحدة المركزية. تجاوز الدفع الكلي للمحركات وزن الصاروخ ، وبدأ في الارتفاع. عندما ارتفع الصاروخ 49 ملم ، خرجت أقواس منصات الإطلاق من التركيبات ، ووجد الصاروخ نفسه في رحلة مجانية. ومن المرحلة المتوسطة إلى الدفع الكامل ، تحولت الكتل الجانبية بشكل أكثر بساطة وأكثر موثوقية ، مما سمح بذلك في الطيران بالفعل.
ارتفع الصاروخ قليلاً ، وبدأت الدعامات بالفعل في التقدم ، وقد التقطت صورة ثابتة من الفيديو من قبل KIK من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية
تشغيل فيديو للرسوم المتحركة من وكالة الفضاء الأوروبيةويتم تحويل دعامات الطاقة والصواري تحت تأثير الجاذبية - فهي مجهزة بأوزان موازنة كبيرة وثقيلة.
ثقل موازن - أسطوانات صفراء ، صور Roscosmosيتم أيضًا فصل الكتل الجانبية ببساطة إلى العبقرية. قبل الفصل ، يتم تبديل محركات الكتل الجانبية لتقليل الجر ، ويتم إيقاف تشغيل محركات التوجيه. ثم تترابط القوة المنخفضة في ذيل كسر الصاروخ.
توصيلات طاقة أقل ، صور KIK USSRيتم وضع محركات الكتل الجانبية بشكل خاص بزاوية على محور الكتلة.
محور الكتلة واتجاه دفع المحرك ، مخطط KIK اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتيةلذلك ، بعد كسر روابط الطاقة ، تبدأ الكتل في الدوران.
صور KIK اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتيةثم يتم إيقاف محركات الكتل الجانبية. يستمر محرك الكتلة المركزية (المرحلة الثانية) في العمل ، وتسقط الكتل الجانبية ببساطة من التركيبات تحت وزنها. مباشرة بعد قطع الاتصال الميكانيكي ، يفتح صمام تصريف خزان الأكسجين وتبدأ الكتل الجانبية في الالتواء.
صمام تصريف تحت غطاء الأمان الأحمر في المنتصف ، الصورة KIK USSRفقط في القرن الحادي والعشرين ، تم وضع كاميرات على متن الطائرة على Soyuz ، وتمكنا من رؤية مدى جمالها في مكان قريب.
الرسوم المتحركة للفيديو وكالة الفضاء الأوروبيةأوصي بالنظر في أقسام الموظفين والطوارئ الفريدة على
موقع KIK اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية .
مفارقات التراث الألماني
اقترضت تكنولوجيا الصواريخ والفضاء الأمريكية والسوفيتية الكثير من الجوائز الألمانية الموروثة بعد نهاية الحرب العالمية الثانية. وإذا حصل الأمريكيون على المصمم الرئيسي لـ Fau-2 ، Werner von Braun مع معظم فريقه ، فإن "صيد" اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية كان أكثر تواضعاً - قطع غيار للصواريخ ومصممي الدرجة الثانية مثل Helmut Grettrup. ومع ذلك ، في بعض الأحيان تضيع الاتهامات بأن المزعمين السوفييت يزعم أنهم لم يطوروا الصواريخ من تلقاء أنفسهم ، ولكنهم سرقوا أفكار المصممين الألمان. إذا رغبت في ذلك ، يمكنك على الإنترنت العثور على رسومات لمشروع Grettrup المزعوم ، المشابه بشكل مريب لـ P-7.
الشكل astronautix.comأي شخص مهتم على الأقل إلى حد ما بتاريخ تكنولوجيا الفضاء يعرف أنه حتى بشكل رسمي نسخة من V-2 ، السوفييتية R-1 ، اختلفت بالفعل عنها من حيث أنها تم تعديلها للإنتاج في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية واستخدمت مواد أخرى. وبدايةً من P-2 ، دفع المصممون السوفييت الألمان وبدأوا في شق طريقهم. تم إطلاق Grettrup من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في عام 1953 ، قبل تطوير R-7 ، بعد الاحتفاظ بها لعدة سنوات في عزل المعلومات ، وكانت G-5 مشروعًا لرحلة بحرية ، وليس صاروخًا باليستيًا. لذا فإن ادعاءات الانتحال لا أساس لها من الصحة على الإطلاق. ولكن ، في الوقت نفسه ، أعرف في "السبعة" شيئين لا يزالان يحملان العلامة الألمانية.
الأول هو مفتاح البدء ، الذي يعطي دورانه آخر أمر يدوي لإطلاق الصاروخ. أراد المصممون ، الذين أنشأوا أجهزة تحكم عن بُعد لأنظمة R-7 ، وضع مفتاح أكثر حداثة ، لكن الجيش ، اعتاد على أمر "مفتاح البدء" ، طلب ترك مفتاح ميكانيكي.
مفتاح البداية في متحف علوم الفضاء ، صورة من مراسل LJ الأصفروالثاني هو فكرة قيادة وحدة ضخ توربيني من التحلل الحفاز لبيروكسيد الهيدروجين. في وجود المحفز ، تحول البيروكسيد المركز إلى بخار الماء الساخن ، وأدارت الطاقة المنبعثة التوربينات التي تزود مكونات الوقود للمحرك. تم استخدام المفهوم على حد سواء على V-2 ، وعلى السوفييت R-1 ، R-2 ، R-5 ، لا يزال على قيد الحياة على عائلة R-7 ، وفقط على الصواريخ اللاحقة تم التخلي عنها. في الخمسينيات من القرن الماضي ، كان خيارًا بسيطًا ومضغوطًا وموثوقًا به ، وإن لم يكن الخيار الأكثر فاعلية ، ولكنه الآن يبدو وكأنه مفارقة تاريخية. تحتوي الصواريخ الأكثر حداثة على مولدات غازية على شكل غرف احتراق صغيرة تستخدم نفس المكونات ومن نفس الخزانات مثل المحرك الرئيسي. ولكن فات الأوان لترقية المحركات وإعادة التصميم ، فقد كانت موثوقية المحرك كونية حرفيا لمئات من البدايات ، بحيث يطير مولد غاز البيروكسيد في "السبعة" حتى نهاية تشغيله.
رسم مولد الغاز lpre.deمعقدة وبسيطة وغير عادية
عندما ، عند تصميم صاروخ R-7 ، تحول صاروخ واحد إلى خمسة بالفعل ، نشأت مشكلة استهلاك الوقود غير المتكافئ. بغض النظر عن مدى صعوبة مشغلي المحرك في إنتاج المحركات نفسها ، والآن ، سيكون معدل الدفع ومعدل التدفق لمكونات محرك معين في بعض المدى. باستخدام تقنية الخمسينات ، ستفقد عشرات الأطنان من الوقود ، وسيشهد الصاروخ أحمالًا غير متكافئة من كتل مختلفة من الكتل الجانبية. لذلك ، كان عليّ عمل نظام تزامن خاص لتفريغ الخزانات.
إذا كانت موثوقية وحدة صاروخية واحدة 0.9 ، فعندما تحتاج الخمسة إلى عمل لرحلة عادية ، يجب مضاعفة الموثوقية ، وستكون الموثوقية الإجمالية 0.9
5 ، أي 0.59 ، وهو أمر غير مقبول تمامًا. وهذا لا يأخذ في الاعتبار موثوقية نظام التحكم ونظام الفصل وما إلى ذلك. كان على المصممين تحسين موثوقية الأنظمة بشكل جذري - لم يكن كل شيء ممكنًا مكررًا فحسب ، بل وضع أيضًا ثلاثة أنظمة متطابقة مع التصويت (التخصص). وحقيقة أنه كان من المستحيل تكرار ، على سبيل المثال ، المحركات ، خضعت لاختبار الأرض واختبارها. في الواقع ، بعد إنشاء R-7 ، وصلت قاذفات الصواريخ السوفيتية إلى مستوى جديد نوعيًا لضمان موثوقية الأنظمة الفنية.
تم ابتكار حل أنيق أصبح تقليديًا لتكنولوجيا الفضاء السوفيتية والروسية من قبل مشغلي المحركات. لم يكن من الممكن إنشاء محرك بغرفة احتراق كبيرة والمعلمات المطلوبة لـ R-7. وفي غرف الاحتراق الأصغر ، كانت العمليات أكثر قابلية للفهم والتحكم فيها. تم استبدال غرفة واحدة كبيرة بأربع غرف صغيرة ، وفوقت فوائد زيادة كفاءة المحرك الخسائر الناجمة عن زيادة كتلتها. في "السبعة" الأولية ، كان هناك بالفعل 32 غرفة احتراق - 20 مسيرة و 12 توجيه.
سويوز تطلق مركبة نقل لإطلاق صورة وكالة ناساإن إضاءة 32 غرفة احتراق بشكل موثوق بها ليست مهمة سهلة. نظرًا لحقيقة أنه في المرحلتين الأولى والثانية تبدأ المحركات على الأرض ، فقد أصبح من الممكن تنفيذ حل بسيط ورخيص للغاية - لعبة الداما النارية مع صمام كهربائي على حوامل خشبية.
أجهزة التثليج على حوامل خشبيةفي الواقع ، إنها عبارة عن تطابقات عملاقة ، وتكلف أجهزة الإشعال البيروسي قرشًا واحدًا ، وتسمح لك بتشغيل المحرك بشكل موثوق - إذا لم يشتعل المدقق لسبب ما ، فسوف يتلقى نظام التحكم معلومات حول هذا ، ويوقف إطلاق الصاروخ. موثوقية النظام بحيث يتم إلغاء إطلاق صاروخ بسبب ضعف الاشتعال أقل من مرة واحدة كل عقد.
لكنني حفظت أطرف ميزة لعائلة R-7 للمرة الأخيرة. من المحتمل أن تكون السبعة هي الوحيدة من مركبات الإطلاق الموجودة ، حيث قبل بدء تشغيل الأفراد يدورون وحدات المضخات التوربينية يدويًا بمساعدة "مشغل ملتوي" ، كما هو الحال في السيارات القديمة.
منظر علوي لمضخة توربينية ، متحف RSC Energia ، صورة خاصةفي R-7 ، يتم استخدام الأكسجين السائل كعامل مؤكسد. إنه بارد للغاية ، ويسعى إلى تجميد كل شيء يمكنه الوصول إليه. يتم تسخين مجموعة المضخات التوربينية قبل البدء ، ولكن للتأكد من أنها لا تتجمد عليها وأنها يمكن أن تدور بحرية ، يفتح الموظفون فتحة صغيرة على جانب كل كتلة ، ويدرجون "بادئ بدء" في الفتحة ، ويدورونها.
فتحة TNA التي يتم تشغيلها يدويًا ، متحف RSC Energia ، الصورة الخاصةالخلاصة
ستون سنة هي فترة كبيرة لنظام تقني. بالطبع ، تم تحديث الصاروخ منذ ذلك الحين بشكل متكرر ، وعلى الرغم من جميع العناصر الهيكلية القديمة ، لا يزال فعالاً وتنافسيًا. وسيكون من الصعب للغاية تجاوز الموثوقية التي اكتسبتها مئات البدايات. بالفعل في القرن الحادي والعشرين ، ظهرت لها بدايتان جديدتان - في كورو وفي فوستوشني. جميل ، عبقري ، معقد ، بسيط ومتناقض - كل هذا هو "السبعة" الأكثر روعة لدينا.
مواد مماثلة لعلامة
"صعوبات غير مرئية"