Ракета Р-1 – первый шаг от V-2 к «Востоку»

История создания

У истоков создания первой советской баллистической ракеты Р-1 лежит германский аналог V-2, который активно применялся в 1944-45 гг. для обстрелов территории Великобритании. Спустя несколько месяцев после прекращения боевых действий начались поиски сотрудников предприятий, которые выпускали V-2, а также готовых образцов.

Советскую комиссию, именовавшуюся спецгруппа «Выстрел», возглавлял С.П. Королев. Длительные поиски целого экземпляра закончились безрезультатно, поэтому появилась идея восстановления ракеты из найденных обломков и компонентов.

В это же время было произведено уточнение зон оккупации Германии, в результате чего к СССР отошел район Тюрингии, где ранее располагались предприятия по выпуску V-2. Но американские войска сумели вывезти все оборудование и техническую документацию, а также всех ведущих специалистов.

Именно так и попал в США Вернер фон Браун, который впоследствии стал «отцом» американской космической программы. Советские специалисты, осмотрев предприятия, обнаружили только фрагменты ракет, к которым не имелось никакой технической или чертежной документации.

Весной 1946 года команда «Выстрел» переформировывается в 2 института, перед которыми стояла задача создания советской копии V-2.

Для ускорения хода работ широко привлекались немецкие специалисты, которых вывезли из Германии. Основная часть конструкторских работ велась в НИИ-88, который размещался в подмосковном Калининграде (ныне – Королев). Уже в середине осени 1946 года на полигоне Капустин Яр стали выполняться испытательные запуски собранных и восстановленных V-2.

Первые опытные образцы советской копии были собраны к осени 1948 года.

Поскольку советские конструкторы осознавали бесперспективность копирования немецкой ракеты устаревающей конструкции, то они заранее начали прорабатывать перспективные проекты оружия с отделяемой боевой частью. Для отработки механизмов разделения и тестирования новых узлов была создана модификация ракеты Р-1А, которая была готова к полетам в конце весны 1949 года.

В конструкции Р-1А появился несущий бак для топлива, при этом кислородный резервуар оставался выполненным в виде отдельного модуля.

Протестированные решения позднее применили в ракете Р-2, а построенные экземпляры Р-1А применялись для исследования верхних слоев атмосферы. Всего было произведено 6 пусков по баллистической и вертикальной траекториям.

Позднее появилась версия Р-1Б, которая оснащалась спускаемой герметичной капсулой с животными. Испытания производились летом 1951 года. Версия Р-1В со специальным парашютным блоком тестировалась в это же время. Модификация Р-1Д применялась для проверки скафандров, которые одевались на подопытных собак.

Дополнительно проводились исследования механизма распространения свехдлинных волн в разреженной атмосфере. В 1955-56 гг. на испытания поступила последняя версия Р-1Е, на которой проверялась возможность разгона отделяемой части пороховыми ускорителями. Версия Р-1М, представляла собой глубокую модернизацию ракеты Р-1, в 1955 году была выполнена серия тестовых пусков. Но развития проект не получил из-за появления более перспективных моделей ракетного вооружения.

Пуски ракеты

Первый успешный запуск ракеты Р-1 состоялся во второй половине сентября 1948 года, т.е. всего через 2,5 года после начала работ над объектом. Первая партия, предназначенная для тестовых пусков, состояла из 12 изделий. В конструкции части ракет использовалось немецкое телеметрическое оборудование, но на 10 экземплярах уже применялся советский аналог.

Уже через месяц одна из ракет Р-1 достигла требуемой дальности полета 300 км.

Тогда же были выполнены пробные полеты объекта с различным научным и диагностическим оборудованием. Последние пуски ракет первой тестовой серии выполнялись в ночное время.

Присутствовавшие на тестовых запусках представители вооруженных сил СССР отмечали недостатки, а затем добивались оперативного устранения выявленных замечаний. Основной проблемой стали дефекты реактивного двигателя Р-1, который не выходил на штатный режим работы. Причиной стала система пиротехнического розжига топлива, которую пришлось модернизировать.

В середине осени 1949 года на испытания поступила вторая партия из 20 ракет Р-1, которые показали значительное улучшение надежности. Но общая оценка оружия, поступившая со стороны заказчиков, была негативной. Военные настаивали на дальнейшем совершенствовании оружия.

Несмотря на все проблемы, ракету Р-1 приняли на вооружение в конце осени 1950 года. Серийное производство развернули на территории Днепропетровского автотракторного завода, получившего кодовый номер 586. Интересен тот факт, что параллельно с ракетами шел выпуск тракторов, которые имели марку ЮМЗ (сокращение от Южный машиностроительный завод).

Несмотря на серийный выпуск, испытания ракеты Р-1 продолжились. В начале 1951 года на тесты поступила третья партия, которая показала улучшение точности попадания. В ходе этих пробных пусков отмечались неоднократные самопроизвольные взрывы боеголовок, причем с этой же проблемой столкнулись в свое время и немцы.

В ходе полета со снижением происходил интенсивный нагрев оболочки боевой части и тротилового заряда, который начинал испаряться. При определенных условиях давление паров превышало запас прочности герметичного корпуса, который лопался. При этом возникали динамические нагрузки, которые неминуемо достигали инерционного взрывателя.

Устройство воспринимало это как сигнал к действию и подрывало заряд Р-1. Разгадать причину удалось сотрудникам полигона Капустин Яр только в 1954 году, в то время как немецким специалистам эта задача оказалась не по зубам.

Всего за время испытаний ракеты Р-1 было выполнено не менее 296 пусков двигателей.

В воздух над полигоном Капустин Яр поднялись 79 ракет. Кроме того было запущенно неизвестное число германских V-2, которые проходили по советской документации как А-4.

Конструкция

Конструктивно ракета Р-1 состоит из головной части, в которой расположен боевой заряд и блоки управления, дополнительного приборного отсека, раздельных емкостей для топлива и окислителя и хвостовой секции, в которой размещен двигатель. Корпус ракеты построен по авиационной технологии – из шпангоутов и соединительных стрингеров, выполненных из различных марок стали. Снаружи каркас обшит стальными листами с различной толщиной, которые крепятся при помощи заклепок.

Для доступа к оборудованию имеются многочисленные люки, закрытые крышками. Баки для компонентов топлива выполнены из алюминиевого листа, установлены внутри каркаса и несущей роли не играют. Головная часть жестко интегрирована в конструкцию Р-1, при приближении к цели не отделяется.

Боеголовка снаряжалась зарядом взрывчатого вещества весом 800 кг, который не обеспечивал большой зоны поражения. При падении ракеты в район с плотной застройкой разрушались здания в радиусе не более 25 м от точки взрыва.

Для полета Р-1 использовался 1-камерный двигатель РД-100, использовавший в качестве топлива этиловый спирт, разбавленный водой (соотношение 3-1).

Применение воды позволяло снизить температуру камеры сгорания и сопла, но одновременно ухудшало тягу двигателя. В роли окислителя выступал жидкий кислород.

Оба компонента подавались механическими насосами с приводом от парогазовой турбины, для которой имелась отдельная топливная система. Парогаз формировался в специальном реакторе в результате разложения перекиси водорода под воздействием перманганата калия. Подача реактивов в реактор Р-1 осуществлялась по процессу вытеснения.

В момент пуска начиналась химическая реакция, образовавшаяся парогазовая смесь раскручивала насосы, и топливо подавалось в камеру сгорания. Для вспышки использовалось пиротехническое приспособление, позднее замененное жидкостным зажигательным модулем. Двигатель Р-1 имел большой вес, а его характеристики были далеки до идеала даже с учетом конструкции. Но это был первый отечественный ракетный двигатель, разработка которого позволила вырастить поколение специалистов в этой области.

Для ориентации ракеты Р-1 в полете отвечают 4 стабилизатора, симметрично расположенные в хвостовой части. Для корректировки траектории используются рули, установленные на стабилизаторах. Но для улучшения характеристик применены дополнительные управляющие плоскости, расположенные в потоке отработавших газов, который истекает из сопла двигателя. Инерциальная система управления Р-1 обеспечивала поддержание угла полета на активной дистанции, дополнительно имелся автомат дальности полета.

Из-за использования несовершенных компонентов электронные блоки имели вес более 200 кг. При этом оборудование никак не корректировало боковой снос ракеты, поэтому оружие имело разброс 1500 м при дальности полета 300 км.

Недостатком Р-1 стало большое количество оборудования, необходимого для заправки и пуска. На 1 ракету требовалось более 20 единиц специализированного транспорта. Перед пуском на оружие монтировалась боевая часть, после чего оружие перевозилось на специальном трале к пусковой площадке. После приведения корпуса в вертикальное положение производилось тестирование систем управления, и закладывались координаты цели, после чего начиналась заправка топливом и окислителем.

Параллельно загружались реактивы в парогазовый реактор Р-1. Настройка электронного оборудования выполнялась со специальной площадки, расположенной вокруг боевой части. Часть боевого расчета осуществляла регулировку компонентов двигателя и насосной станции, а также устанавливала стартовый запал в камере сгорания. Команда на запуск подавалась дистанционно из специальной машины с бронированной кабиной.

Общие затраты времени на пуск достигали 8 часов, в исключительных случаях тренированный расчет укладывался в 6 часов.

Причем заправленную ракету Р-1 требовалось запустить, поскольку слив топлива занимал еще больше времени и был сопряжен с риском пожара и взрыва.

По воспоминаниям академика Б.Е. Чертока, применение в качестве топлива этилового спирта вкупе с низкой точностью оружия вызвали бурю негодования у советского генералитета. Один из генералов прямо заявил, что раздача объема спирта, имеющегося в одной Р-1 вверенным ему подразделениям, привела бы к большим результатам, чем пуск ракеты. После чего военачальник добавил, что ракета еще и не поразит город, который успешно бы заняли с хода его подчиненные, «подогретые» парами спирта.

ТТХ ракеты

По сравнению с немецким оригиналом, ракета Р-1 имеет удлиненный корпус и немного увеличенный запас топлива. Следует учитывать, что под понятием запас горючего на V-2 и Р-1 подразумевается топливо для реактивного двигателя, парогазовой турбины, а также запас сжатого воздуха. Из-за использования увеличенных баков и доработок конструкции (в частности, повышения тяги двигателя на 8%) несколько выросла и масса оружия.

При этом гарантированная дальность полета у Р-1 на 50 км меньше, предельная точка траектории располагается на 30 км выше.

Американцы, несмотря на вывоз в США автора V-2 Вернера фон Брауна, не проявили интереса к баллистическому оружию большой дальности. В 1945 году началась проработка нескольких проектов, в том числе и Convair RTV-A-2. Но уже в 1947 году работы свернули практически на десятилетие. Американский образец, созданный без влияния V-2, имеет заметно меньшие габариты и вес. Снижение массы было достигнуто путем применения несущего корпуса, который впоследствии стал использоваться на всех ракетах.

Служба в армии и след в истории

Ракета Р-1 поступила на вооружение частей Советской Армии осенью 1950 года, получив индекс по картотеке ГРАУ 8А11 и кодовое имя объект «Волга». Оружие использовалось бригадами особого назначения, по классификации НАТО имело обозначение SS-1 «Scunner».

Доктрина использования ракетного вооружения предусматривала нанесение ударов по крупным военным и промышленным объектам, а также по точкам, имевшим стратегическое значение. Расчетная производительность огня одной бригады составляла до 36 пусков Р-1 в сутки. Некоторое количество Р-1 использовалось в ходе учений с применением атомного оружия на Тоцком полигоне в 1953 году.

Но уже в 1956 году начинается вытеснение Р-1 новыми образцами вооружения. Небольшой срок службы оружия был обусловлен конструктивными недостатками, которые постепенно ликвидировались в последующих моделях ракет. К началу 1960 года в штатном расписании Советской Армии Р-1 уже не числились. На вооружении других стран социалистического лагеря оружие не состояло.

Общее время развития Р-1 составило, с учетом немецкого периода становления V-2, более 16 лет.

В этом плане оружие является рекордсменом, ни одна ракета в мире не потребовала таких усилий для создания и ликвидации «детских болезней». Но именно Р-1 позволила СССР совершить технологический прорыв в совершенно неизведанную область техники.

Следующие системы создавались за 6-7 лет, а уже в 1961 году в небо поднялась ракета «Восток» с первым космонавтом на борту. Разработанный С.П. Королевым носитель Р-7 используется для вывода на околоземные орбиты космических кораблей и сегодня. И мало кто помнит, что у истоков этого носителя находится неказистая ракета Р-1, впервые поднявшаяся в воздух осенью 1948 года.

Видео