El R-7 Semyorka (en ruso: Р-7 Семёрка ), oficialmente el índice GRAU 8K71 , fue un misil soviético desarrollado durante la Guerra Fría y el primer misil balístico intercontinental del mundo . El R-7 realizó 28 lanzamientos entre 1957 y 1961. Un derivado, el R-7A , estuvo operativo de 1960 a 1968. Para Occidente era desconocido hasta su lanzamiento (más tarde recibiría el nombre de informe de la OTAN SS-6 Sapwood ). En forma modificada, puso en órbita el Sputnik 1 , el primer satélite artificial, y se convirtió en la base de la familia R-7 que incluye los lanzadores espaciales Sputnik , Luna , Molniya , Vostok y Voskhod , así como las variantes posteriores de Soyuz . Varias modificaciones todavía están en uso y se ha convertido en el lanzador espacial más confiable del mundo.
El R-7 tenía 34 m (112 pies) de largo, 10,3 m (34 pies) de diámetro y pesaba 280 toneladas métricas (280 toneladas largas; 310 toneladas cortas); tenía una sola etapa con cuatro propulsores acoplados propulsados por motores de cohete que usaban oxígeno líquido (LOX) y queroseno y capaces de entregar su carga útil hasta 8.000 km (5.000 mi), con una precisión ( CEP ) de alrededor de 5 km (3,1 mi). Llevaba una sola ojiva termonuclear con un rendimiento nominal de 3 megatones de TNT . El lanzamiento fue impulsado por cuatro propulsores de cohetes líquidos acoplados con un motor "sustentador" central que alimentaba el núcleo central. Cada propulsor acoplado incluía dos propulsores vernier y la etapa central incluía cuatro. El sistema de guía era inercial con control por radio de los propulsores vernier. [1]
El apodo ampliamente utilizado para el lanzador R-7, "Semyorka", es una traducción aproximada de "viejo número 7" en ruso. [2]
El trabajo de diseño comenzó en 1953 en la OKB-1 en Kaliningrado en el óblast de Moscú (actualmente Korolyov, óblast de Moscú ) y otras divisiones con el requisito de un misil con una masa de lanzamiento de 170 a 200 toneladas, un alcance de 8.500 km y que llevara una ojiva nuclear de 3.000 kg (6.600 lb), lo suficientemente potente como para lanzar una ojiva nuclear contra los Estados Unidos. A fines de 1953, la masa de la ojiva se incrementó a 5,5 a 6 toneladas para acomodar la entonces planeada bomba termonuclear . El 20 de mayo de 1954, el Consejo de Ministros de la URSS aprobó el desarrollo del R-7. [3] [4]
El principio de un misil por etapas, también conocido como "paquete de cohetes", fue propuesto por primera vez por Mijaíl Tikhonravov en NII-4 en 1947. Korolev se enteró de esta propuesta en 1948 y apoyó estudios adicionales en la base de NII-4 en 1949-50. Esto fue refinado aún más por el Departamento de Matemáticas Aplicadas de Dmitry Okhotsimsky en 1951 y ampliado por el OKB-1 de Korolev en 1952-53, que concluyó que un núcleo y cuatro propulsores de correa eran el modelo preferido, que fue el que utilizó el R-7. [5] [6]
Para levantar la carga útil de 5,5 toneladas fue necesario rediseñar los motores RD-105 y RD-106 existentes. El OKB-456 de Valentin Glushko combinaba cuatro cámaras de combustión utilizando una única bomba turbo, que proporcionaba un empuje acumulado mayor que un único motor. Otras ventajas incluían un peso total del motor menor y un diseño, prueba y construcción más sencillos, mediante la estandarización. Los motores principales para el núcleo central y los propulsores auxiliares utilizaban todos la configuración de cuatro cámaras de combustión. Los cuatro motores de propulsión auxiliares estaban propulsados por el motor RD-107 , que proporcionaba un empuje a nivel del mar de 83 toneladas, cada uno con dos motores vernier para ayudar con la dirección. El motor RD-108 del núcleo central proporcionaba un empuje a nivel del mar de 75 toneladas e incluía cuatro motores vernier utilizados para la dirección. [7] [8]
El cohete tenía algunas características clave que lo hacían único. En lugar de utilizar álabes de reacción para el control, lo que aumentaba la resistencia generada en la salida de escape de la tobera del motor, el R-7 utilizaba motores de control especiales para la dirección. Estos mismos motores servían como propulsores vernier de la última etapa . [9] Debido al diseño agrupado, cada propulsor tenía sus propios tanques de propulsor. El equipo de diseño tuvo que desarrollar un sistema para regular la relación de consumo de los componentes del propulsor y sincronizar el consumo entre los propulsores. [10]
En lugar de un misil autónomo lanzado desde una plataforma horizontal, resultó que ensamblar un conjunto de un núcleo central y cuatro propulsores en la plataforma es casi imposible sin que se desarme. Además, una ráfaga de viento podría hacer que el misil sin combustible se desprendiera de la plataforma. La solución fue eliminar la plataforma y suspender todo el cohete en las estructuras que soportan tanto la carga de peso vertical como las fuerzas del viento horizontales. El sistema de lanzamiento simuló las condiciones de vuelo con propulsores acoplados que empujaban el núcleo central hacia adelante. [11]
El sitio de pruebas existente en Kapustin Yar era inadecuado para las pruebas requeridas para el R-7. Por lo tanto, el 12 de febrero de 1955 se aprobó un nuevo sitio en Kazajstán, que eventualmente se convertiría en el Cosmódromo de Baikonur . [12] La primera serie de pruebas comenzó cuando se entregó un vehículo listo para volar el 1 de mayo de 1957, y voló el 15 de mayo. Se produjo un incendio en uno de los propulsores acoplados casi inmediatamente después del despegue. El misil se desprendió del propulsor a T+88 segundos, que se estrelló a 400 km (248 millas) de distancia. En el siguiente intento, el 11 de junio, un cortocircuito eléctrico hizo que el misil comenzara a rodar sin control y se desintegrara 33 segundos después del despegue. [13]
El primer vuelo largo exitoso, de 6000 km (3700 mi), se realizó el 21 de agosto de 1957, con el misil alcanzando el objetivo en Kamchatka , sin embargo, la ojiva simulada se desintegró en la atmósfera superior. Cinco días después, TASS anunció que la Unión Soviética había probado con éxito el primer misil balístico intercontinental del mundo. [14] [4] Una segunda prueba exitosa tuvo lugar el 7 de septiembre de 1957, con el misil viajando 6000 km. Sin embargo, nuevamente la ojiva simulada se desintegró en la atmósfera superior. La primera serie de pruebas concluyó el 10 de julio de 1958. [15]
La segunda serie de pruebas que incorporaba mejoras comenzó el 24 de diciembre de 1958 y concluyó el 27 de diciembre de 1959. Siete de los ocho lanzamientos de prueba tuvieron éxito. Los problemas se resolvieron durante estas pruebas intensivas y el misil fue declarado operativo el 20 de enero de 1960. [16]
Una versión modificada del misil (8K71PS) lanzó el primer satélite del mundo a la órbita cuando el Sputnik 1 despegó de Baikonur el 4 de octubre de 1957. El Sputnik 2 le siguió el 3 de noviembre de 1957. El Sputnik (8A91) posteriormente lanzó el Sputnik 3 el 15 de mayo de 1958. [17]
La primera unidad de misiles estratégicos entró en estado de alerta el 15 de diciembre de 1959 en Plesetsk , en el noroeste de la URSS. Una versión mejorada, el R-7A , con una ojiva más ligera, un sistema de guía totalmente inercial y un alcance de 12.000 km, se convirtió en la versión estándar una vez que alcanzó el estado operativo el 12 de septiembre de 1960. [16] [18]
Los costes del sistema eran elevados, debido principalmente a la dificultad de construir en zonas remotas los grandes sitios de lanzamiento que requerían. Además del coste, el sistema de misiles se enfrentaba a otros retos operativos. Con los sobrevuelos del U-2 , los enormes complejos de lanzamiento del R-7 no podían ocultarse y, por tanto, se podía esperar que fueran destruidos rápidamente en cualquier guerra nuclear. Además, el R-7 tardaba casi veinte horas en prepararse para el lanzamiento, y no podía dejarse en alerta durante más de un día debido a su sistema de combustible criogénico . Por tanto, la fuerza soviética no podía mantenerse en alerta permanente y podría haber sido objeto de un ataque aéreo antes del lanzamiento. Estos problemas hicieron que los cincuenta complejos de lanzamiento previstos originalmente se redujeran a seis, cinco para fuerzas estratégicas, el Sitio 31 en Baikonur y los Sitios 16, 41 y 43 (2 plataformas) en Plesetsk y uno para lanzamientos espaciales en el Sitio 1 , Baikonur . [16] [19]
Las limitaciones del R-7 empujaron a la Unión Soviética a desarrollar rápidamente misiles de segunda generación que serían sistemas de armas más viables, en particular el R-16 . [20] El R-7 fue retirado del servicio militar a mediados de 1968. [21]
El R-7 resultó ser poco práctico como arma, pero se convirtió en la base de una serie de vehículos de lanzamiento espacial descartables soviéticos , incluida la familia de lanzadores Vostok , Molniya y la familia de lanzadores Soyuz. [21] A partir de 2024 [actualizar], en versiones modificadas ( Soyuz-U , Soyuz-FG y Soyuz-2 (incluida la variante 2.1v sin propulsor ), el vehículo todavía está en servicio, habiendo sido lanzado más de 1.840 veces. El R-7 también es un poseedor de récords en términos de longevidad, con más de 50 años de servicio con sus diversas modificaciones y se ha convertido en el lanzador espacial más confiable del mundo. [22] [23]
Nota: Todavía se utilizan algunas variantes del R-7:
Unión Soviética