La cohetería soviética comenzó en 1921 con el desarrollo de cohetes de combustible sólido , que dieron como resultado el desarrollo del lanzacohetes Katyusha . Los científicos e ingenieros de cohetes , en particular Valentin Glushko y Sergei Korolev , contribuyeron al desarrollo de cohetes de combustible líquido , que se utilizaron por primera vez en aviones de combate . Los avances continuaron a finales de los años 1940 y 1950 con una variedad de misiles balísticos y misiles balísticos intercontinentales , y más tarde para la exploración espacial que resultó en el lanzamiento del Sputnik 1 en 1957, el primer satélite terrestre artificial jamás lanzado.
La participación rusa en los cohetes comenzó en 1903, cuando Konstantin Tsiolkovsky publicó un artículo sobre cohetes de propulsión líquida (LPRE). [1] Los esfuerzos de Tsiolkovsky lograron avances significativos en el uso de combustible líquido. Su trabajo desafió el pensamiento tradicional y provocó una revolución en la ciencia que abrazó nuevas ideas en la tecnología de cohetes. [1]
El primer desarrollo soviético de cohetes fue en 1921, cuando el ejército soviético aprobó el inicio de un pequeño laboratorio de investigación para explorar cohetes de combustible sólido , dirigido por Nikolai Tikhomirov , un ingeniero químico y apoyado por Vladimir Artemyev, un ingeniero soviético. [2] [3] Tikhomirov había comenzado a estudiar cohetes de combustible sólido y líquido en 1894, y en 1915 presentó una patente para "minas aéreas y de superficie acuática autopropulsadas". [4] En 1928, el laboratorio pasó a llamarse Laboratorio de Dinámica de Gases (GDL). [5] La primera prueba de lanzamiento de un cohete de combustible sólido se llevó a cabo en marzo de 1928, y voló unos 1.300 metros [4] Estos cohetes se utilizaron en 1931 para el primer uso exitoso en el mundo de cohetes para ayudar al despegue de aviones. . [6] Georgy Langemak dirigió otros desarrollos . [7] y en 1932 se llevaron a cabo con éxito disparos de prueba en el aire de misiles RS-82 desde un avión Tupolev I-4 armado con seis lanzadores. [8]
La investigación continuó desde 1933 por el Instituto de Investigación Científica Reactiva (RNII) con el desarrollo de los cohetes RS-82 y RS-132 , incluido el diseño de varias variaciones para los cohetes tierra-aire, tierra-tierra, aire-tierra. y combate aire-aire. [5]
El primer uso conocido por parte de la Fuerza Aérea Soviética de cohetes antiaéreos no guiados lanzados desde aviones en combate contra aviones más pesados que el aire tuvo lugar en agosto de 1939 , durante la Batalla de Khalkhin Gol , un vuelo de cinco Polikarpov I-16 equipados con RS-82 atacando aviones japoneses. [5] En el mismo año, como parte del intento de anexión de Finlandia, en la Guerra de Invierno , se dispararon cohetes PC-132, desde bombarderos Tupolev SB , contra objetivos terrestres finlandeses. [9]
En junio de 1938, el RNII comenzó a desarrollar un lanzacohetes múltiple basado en el cohete RS-132. [10] En agosto de 1939, el producto terminado fue el lanzacohetes BM-13/Katyusha . A finales de 1938 tuvo lugar la primera prueba significativa a gran escala de lanzadores de cohetes; se utilizaron 233 cohetes de distintos tipos. Una salva de cohetes podría alcanzar completamente un objetivo a una distancia de 5.500 metros (3,4 millas).
El 15 de mayo de 1929 se creó una sección en GDL para desarrollar motores de cohetes eléctricos , encabezada por Valentin Glushko , de 23 años , [11] [12] [2] Glushko propuso utilizar energía en la explosión eléctrica de metales para crear propulsión de cohetes. [6] A principios de la década de 1930 se creó el primer ejemplo del mundo de un motor de cohete electrotérmico . [13] [14] Este trabajo inicial de GDL se ha llevado a cabo de manera constante y en la década de 1960 se utilizaron motores de cohetes eléctricos a bordo de la nave espacial Voskhod 1 y la sonda Zond-2 . [6]
En 1931, Glushko fue redirigido a trabajar en motores de cohetes de propulsor líquido . [15] Esto resultó en la creación de motores ORM (de "Experimental Rocket Motor" en ruso) ORM-1 a ORM-52 . [6] Para aumentar el recurso, se utilizaron varias soluciones técnicas: la tobera de chorro tenía una pared con aletas en espiral y se enfriaba mediante componentes del combustible, se utilizó refrigeración por cortina para la cámara de combustión [13] y aislamiento térmico cerámico de la cámara de combustión con circonio. dióxido . [11] El ácido nítrico , las soluciones de ácido nítrico con tetróxido de nitrógeno , el tetranitrometano , el ácido hipoclórico y el peróxido de hidrógeno fueron propuestos por primera vez como agentes oxidantes. [11] Como resultado de los experimentos, a finales de 1933, se seleccionó un combustible de alto punto de ebullición a partir de queroseno y ácido nítrico como el más conveniente para la operación y la producción industrial. [13] En 1931 se propuso el encendido automático del combustible y el encendido químico del combustible con suspensión de motor tipo cardán . [11] Para el suministro de combustible en 1931-1932 se desarrollaron bombas de combustible que funcionaban con gases de la cámara de combustión. En 1933 se desarrolló una unidad de turbobomba centrífuga para un motor de cohete con un empuje de 3000 N. [11] Se llevaron a cabo un total de 100 pruebas de banco de cohetes de propulsión líquida utilizando varios tipos de combustible, tanto de bajo como de alto punto de ebullición, y se logró un empuje de hasta 300 kg. [4] [6]
Paralelamente al trabajo en GDL, Friedrich Zander , científico e inventor, comenzó a trabajar en el motor experimental OR-1 en 1929 mientras trabajaba en el Instituto Central para la Construcción de Motores de Aeronaves; [16] Funcionó con aire comprimido y gasolina y Zander lo usó para investigar combustibles de alta energía, incluidos metales en polvo mezclados con gasolina. En septiembre de 1931, Zander formó el Grupo para el Estudio del Movimiento Reactivo , con sede en Moscú , [8] más conocido por su acrónimo ruso "GIRD". [17] Zander, que idolatraba a Tsiolkovsky y al científico espacial alemán Hermann Oberth , supervisó el desarrollo del primer cohete ruso de combustible líquido, el GIRD 10. El cohete se lanzó con éxito en 1933 y alcanzó una altitud de 1300 pies (400 m). , pero Zander murió antes de que se realizara la prueba. [18]
GIRD comenzó como la Sección de Motores a Reacción de una organización de defensa civil más grande conocida como la Sociedad para la Promoción de la Defensa y el Desarrollo Aeroquímico ( Osoaviakhim ). La función de GIRD era ofrecer tecnología práctica de motores a reacción para su empleo en aplicaciones militares aéreas. Aunque se establecieron sucursales de GIRD en las principales ciudades de toda la Unión Soviética, las dos sucursales más activas fueron las de Moscú (MosGIRD, formada en enero de 1931) y Leningrado (LenGIRD, formada en noviembre de 1931). [19] MosGIRD trabajó en el desarrollo de investigación espacial, cohetes de propulsor líquido, diseño de cohetes en lo que respecta a aviones y la construcción de un túnel de viento supersónico (utilizado para las pruebas aerodinámicas de los aviones que desarrollaron), mientras que LenGIRD desarrolló Cohetes de combustible sólido utilizados para fotografiar la atmósfera superior, transportar bengalas y sondeos atmosféricos. [20]
Mikhail Klavdievich Tikhonravov , que más tarde supervisaría el diseño del Sputnik I y el programa Luna , encabezó la 2.ª Brigada del GIRD, fue responsable del primer lanzamiento soviético de un cohete de propulsión líquida, el GIRD-9, el 17 de agosto de 1933, que alcanzó una altitud de 400 metros. metros (1.300 pies). [21]
En enero de 1933, Zander comenzó a desarrollar el cohete GIRD-X (Nota: "X" es el número romano 10). Originalmente iba a utilizar un propulsor metálico, pero después de que se probaron varios metales sin éxito, se diseñó sin propulsor metálico y fue propulsado por el motor Proyecto 10 que se probó por primera vez en marzo de 1933. Este diseño quemaba oxígeno líquido y gasolina. y fue uno de los primeros motores en ser refrigerado de forma regenerativa mediante oxígeno líquido, que fluía alrededor de la pared interior de la cámara de combustión antes de entrar en ella. Los problemas de quemaduras durante las pruebas provocaron un cambio de gasolina a alcohol menos energético. El misil final, de 2,2 metros (7,2 pies) de largo por 140 milímetros (5,5 pulgadas) de diámetro, tenía una masa de 30 kilogramos (66 libras) y se anticipó que podría transportar una carga útil de 2 kilogramos (4,4 libras) a una altitud de 5,5 kilómetros (3,4 millas). [22] El cohete GIRD X fue lanzado el 25 de noviembre de 1933 y voló a una altura de 80 metros. [dieciséis]
Los primeros pioneros en este campo comenzaron a postular que los combustibles líquidos eran más potentes que los sólidos. [23] Algunos de los primeros combustibles utilizados por estos científicos fueron oxígeno, alcohol, metano, hidrógeno o combinaciones de ellos. [23] Se desarrolló una amarga rivalidad entre los investigadores de estos institutos. [1]
Para obtener los máximos beneficios militares, el jefe del Estado Mayor del Ejército Rojo, el mariscal Mikhail Tukhacheskii, fusionó GIRD con el GDL para estudiar ambos tipos de combustible. El nuevo grupo se denominó Instituto de Investigaciones Científicas Reactivas (RNII). [1] Cuando los dos institutos se combinaron, reunieron a dos de los ingenieros más excepcionales y exitosos de la historia de la cohetería soviética. Korolev se asoció con el ingeniero de propulsión Valentin Glushko y juntos se destacaron en la industria de cohetes, empujando a la Unión Soviética por delante de Estados Unidos en la carrera espacial. Antes de fusionarse, el GDL había realizado pruebas de combustible líquido y había utilizado ácido nítrico, mientras que el GIRD había utilizado oxígeno líquido. [1] Un Sergei Korolev brillante, aunque a menudo conflictivo , encabezó el GIRD cuando se fusionó con el RNII , y originalmente fue subdirector del RNII. El jefe de Korolev era un hombre duro del GDL llamado Kleimenov. Las amargas luchas internas ralentizaron el ritmo y la calidad de la investigación en el RNII, pero a pesar de la disensión interna, Korolev comenzó a producir diseños de misiles con motores de combustible líquido. En 1932, el RNII utilizaba oxígeno líquido con queroseno como refrigerante, así como ácido nítrico y un hidrocarburo . [23]
Cuando era joven, Sergei Korolev (1907-1966) siempre había estado fascinado por la aviación. En la universidad, creció su fascinación por los cohetes y los viajes espaciales. Se convirtió en uno de los ingenieros de cohetes más importantes de la tecnología aeronáutica soviética y se convirtió en "diseñador jefe" del programa espacial soviético. [24] Sergei Korolev fue un miembro de vital importancia de GIRD y más tarde se convirtió en el jefe del programa espacial soviético. Korolev jugaría un papel crucial tanto en el lanzamiento del Sputnik en 1957 como en la misión que llevó a Yuri Gagarin al espacio en 1961.
En 1931, Korolev llegó a Zander con un diseño conceptual para un avión propulsado por cohetes llamado RP-1. [18] Esta nave era esencialmente un planeador, propulsado por uno de los motores de cohete de GDL, el OR-2. El OR-2 era un motor de cohete propulsado por gasolina y oxígeno líquido, y producía un empuje de 500 newtons (110 lb f ). En mayo de 1932, aproximadamente un año antes de la muerte de Zander, Korolev se convirtió en director de GIRD. En este punto, continuó desarrollando su diseño para el RP-1, una versión actualizada llamada RP-2 y otra nave a la que llamó RP-218. El plan para el RP-218 requería un avión biplaza propulsado por cohetes, completo con una cabina presurizada, un tren de aterrizaje retráctil y equipo para investigaciones a gran altitud. Sin embargo, el diseño nunca se realizó porque en ese momento no había un cohete lo suficientemente potente y liviano como para que el RP-218 fuera práctico. [18]
En lugar de desarrollar el RP-218, en 1935, Korolev y RNII comenzaron a desarrollar el SK-9, un sencillo planeador biplaza de madera que se utilizaría para probar motores de cohetes. [25] El asiento trasero fue reemplazado por tanques que contenían queroseno y ácido nítrico, y el motor cohete OR-2 se instaló en el fuselaje. La nave resultante se denominó RP-318 . El RP-318 fue probado numerosas veces con el motor instalado y se consideró listo para vuelos de prueba en abril de 1938, pero el desarrollo del avión se detuvo cuando la Gran Purga de Joseph Stalin dañó gravemente su progreso. El RNII se vio particularmente afectado cuando el director Kleymyonov y el ingeniero jefe Langemak fueron arrestados en noviembre de 1937 y luego ejecutados. Glushko fue arrestado en marzo de 1938 y junto con muchos otros destacados ingenieros fue encarcelado en el Gulag . [26] Korolev fue arrestado en junio de 1938 y enviado a un campo de trabajos forzados en Kolyma en junio de 1939. [27] Sin embargo, debido a la intervención de Andrei Tupolev , fue trasladado a una prisión para científicos e ingenieros en septiembre de 1940. [ 28] De 1937 a 1944 no se llevó a cabo ningún trabajo serio sobre cohetes de largo alcance como armas. [29]
Los soviéticos comenzaron a rediseñar las cámaras de empuje de sus motores de cohetes, así como a investigar mejores sistemas de encendido. Estos esfuerzos de investigación estaban recibiendo más atención y financiación a medida que Europa comenzaba su escalada hacia el caos de la Segunda Guerra Mundial . El programa de cohetes soviético había desarrollado motores con encendido de dos etapas y empuje variable casi dos años antes de que Alemania lanzara su Me 163 . [23] Sin embargo, el motor soviético sólo estaba en planeadores para pruebas y no estaba disponible para vuelos a plena potencia. El empuje del motor era demasiado bajo y la acumulación de presión provocó fallas sistémicas.
Hacia finales de 1938, se reanudó el trabajo en el RP-318 en el 'Instituto de Investigación Científica 3' (NII-3)N II-3, que era el nuevo título del RNII. El avión fue reparado y modificado, con la adición de un motor nuevo y más potente para reemplazar al OR-2. El nuevo motor (el ORM-65) había sido diseñado originalmente para su uso en un misil de crucero de lanzamiento único, pero se adaptó para que pudiera emplearse en un avión de usos múltiples. [30] En comparación con el OR-2, el nuevo ORM-65 podría producir un empuje variable entre 700 y 1400 newtons (160 y 310 lb f ). Después de extensas pruebas, el 28 de febrero de 1940, el nuevo RP-318-1 fue probado con éxito en un vuelo a plena potencia; la nave alcanzó una velocidad de 140 km/h (90 mph), alcanzó una altitud de 2,9 km (1,8 millas), en 110 segundos de operación, y aterrizó de manera segura cuando se agotó el combustible. Aunque esta fue una ocasión trascendental en el desarrollo de los aviones rusos, se archivaron otros planes para mejorar este avión, y cuando el ejército alemán se acercó a Moscú en agosto de 1941, el RP-318-1 fue quemado para mantenerlo alejado de los alemanes. [31]
Los lanzacohetes Katyusha eran ultrasecretos al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, sin embargo, sólo se construyeron cuarenta lanzadores. [32] Se formó una unidad especial de las tropas del NKVD para operarlas. [33] El 14 de julio de 1941, una batería de artillería experimental de siete lanzadores se utilizó por primera vez en la batalla en Rudnya en el Óblast de Smolensk de Rusia, bajo el mando del capitán Ivan Flyorov , destruyendo una concentración de tropas alemanas con tanques, vehículos blindados y camiones. en el mercado, provocando bajas masivas del ejército alemán y su retirada de la ciudad presa del pánico, [34] ver también artículos del historiador militar ruso Andrey Sapronov, [35] [36] testigo ocular de los lanzamientos inaugurales. Tras el éxito, el Ejército Rojo organizó nuevas baterías de mortero de la Guardia para apoyar a las divisiones de infantería. El complemento de una batería se estandarizó en cuatro lanzadores. Permanecieron bajo el control de la NKVD hasta que los lanzadores de cohetes alemanes Nebelwerfer se volvieron comunes más adelante en la guerra. [37]
El 8 de agosto de 1941, Stalin ordenó la formación de ocho regimientos especiales de morteros de la Guardia bajo el control directo de la Reserva del Alto Mando Supremo (RVGK). Cada regimiento estaba compuesto por tres batallones de tres baterías, con un total de 36 lanzadores BM-13 o BM-8. También se formaron batallones de mortero de la Guardia Independiente, compuestos por 12 lanzadores en tres baterías de cuatro. A finales de 1941, había ocho regimientos, 35 batallones independientes y dos baterías independientes en servicio, con un total de 554 lanzadores. [38]
Al final de la Segunda Guerra Mundial, la producción total de lanzacohetes llegó a unos 10.000, de los cuales 12 millones de cohetes del tipo RS se produjeron para las fuerzas armadas soviéticas. [39]
La invasión alemana de Rusia en el verano de 1941 provocó en los soviéticos un agudo sentido de urgencia por desarrollar aviones prácticos propulsados por cohetes. La fuerza aérea convencional rusa estaba dominada por la Luftwaffe , y decenas de sus aviones fueron derribados por cazas alemanes individuales. [18] Los rusos necesitaban un arma superior para contrarrestar las fuerzas aéreas alemanas, y consideraron que las naves interceptoras propulsadas por cohetes eran la solución a su dilema. En la primavera de 1941, Andrei Kostikov (el nuevo director de N II-3, anteriormente RN II) y Mikhail Tikhonravov comenzaron a diseñar un nuevo interceptor propulsado por cohetes, el Kostikov 302.
El Kostikov 302 se convirtió en el primer avión cohete ruso que compartiría muchas características con los aviones de combate modernos. Estaba construido en madera, con algo de aluminio, pero incluía una cabina presurizada y un tren de aterrizaje retráctil. Otro aspecto clave del Kostikov 302 fue que estaba equipado con actuadores hidráulicos, lo que permitía al piloto pilotar el avión con mayor facilidad. Estos actuadores, en realidad el equivalente a la dirección asistida de un automóvil, redujeron en gran medida la cantidad de fuerza que los pilotos tenían que aplicar para controlar el avión. Debido a la guerra en curso con Alemania, los funcionarios rusos se esforzaron por hacer del avión Kostikov un activo militar funcional lo más rápido posible. Esto implicó equiparlo con vidrio blindado, placas blindadas, varios cañones de 20 mm y la opción de una carga útil de cohetes o bombas debajo de las alas. Aunque tenía un alcance limitado, este avión se convirtió en una herramienta útil para incursiones breves, como interceptar aviones enemigos. Sin embargo, en 1944, el 302 no pudo alcanzar los requisitos de rendimiento de Kostikov, en parte porque la tecnología del motor no seguía el ritmo del desarrollo del avión. [40]
Los equipos de investigación lograron un avance importante en 1942: finalmente produjeron un motor de cohete probado y listo para el combate, el D-7-A-1100. Este utilizó un combustible líquido de queroseno con un oxidante de ácido nítrico . Sin embargo, la invasión nazi hizo que el alto mando soviético se centrara en otros asuntos y el motor nunca se fabricó para su uso. [23] Durante la Segunda Guerra Mundial, no hay registro de que se produjeran o diseñaran armas de combustible líquido. [41] : 738
En 1945, los soviéticos capturaron varias instalaciones clave de producción de cohetes nazis alemanes A-4 ( V-2 ) y también obtuvieron los servicios de algunos científicos e ingenieros alemanes relacionados con el proyecto. En particular, los soviéticos obtuvieron el control de la principal instalación de fabricación del V-2 en Nordhausen . Bajo la supervisión de la Comisión Técnica Especial (OTK) establecida por la Unión Soviética para supervisar las operaciones de cohetes en Alemania, se ensamblaron y estudiaron los A-4. [42] Once A-4, seis de ellos ensamblados en NII-88 , los otros cinco en Nordhausen, fueron lanzados desde el sitio de lanzamiento soviético Kapustin Yar en 1947. Sólo cinco de los cohetes alcanzaron su objetivo, aproximadamente la misma confiabilidad que el cohete. tenido bajo los alemanes durante la guerra. [43] La experiencia derivada del montaje y lanzamiento de cohetes A4 se aplicó directamente a la copia soviética, denominada R-1. [44]
El cohete R-1 ( nombre OTAN SS-1 Scunner , nombre en clave soviético SA11) , fue un misil balístico táctico , el primero fabricado en la Unión Soviética , y basado estrechamente en el A-4 alemán. [45] La producción fue autorizada por Josef Stalin en abril de 1947 con el diseñador jefe del NII-88, Sergei Korolev , supervisando el desarrollo del R-1 [46] .
Las primeras pruebas del misil comenzaron el 13 de septiembre de 1948. Esta primera serie reveló una variedad de problemas imprevistos que afectaron la confiabilidad del lanzamiento y la precisión del objetivo. Seis de los diez cohetes de esta serie se negaron a abandonar la plataforma de lanzamiento. En 1949 se realizaron mejoras correctivas junto con actualizaciones de diseño experimental, con una segunda serie de veinte pruebas que comenzaron en septiembre y octubre. La fiabilidad del lanzamiento fue del 100% y sólo dos misiles no lograron alcanzar sus objetivos. [47] El sistema de misiles R-1 entró en servicio en el ejército soviético el 28 de noviembre de 1950. [48] [49]
Aunque el R-1 era una copia cercana del A-4 alemán, en última instancia era considerablemente más confiable que su predecesor gracias a las mejoras realizadas en el diseño original. El cohete tenía 14.650 mm (577 pulgadas) de largo, un peso total de 13,5 toneladas y un peso seco de 4.015 kg (8.852 libras). [50] [51] 9,2 toneladas de la masa del R-1 se dedicaron al propulsor: 4 toneladas de alcohol etílico y 5 toneladas de oxígeno líquido , que alimentaban el motor RD-100 de diseño soviético. [50] El misil R-1 podría transportar una ojiva de explosivo convencional de 785 kilogramos (1731 lb) a un alcance máximo de 270 kilómetros (170 millas), con una precisión de aproximadamente 5 kilómetros (3,1 millas). [52] un alcance ligeramente mayor que el del A-4. [50] El sistema de misiles R-1 entró en servicio en el ejército soviético el 28 de noviembre de 1950. Desplegado en gran medida contra la OTAN , nunca fue un arma estratégica eficaz. Sin embargo, la producción y el lanzamiento del R-1 dieron a los soviéticos una valiosa experiencia que más tarde permitió a la URSS construir sus propios cohetes mucho más capaces.
.png/1280px-R-2_SS-2_vs_R-1_SS-1_(2).png)
El R-2 ( nombre de informe de la OTAN SS-2 Sibling ) era un misil balístico de corto alcance desarrollado a partir del misil R-1 y que tenía el doble de alcance . En la segunda mitad de 1946, Korolev y el ingeniero de cohetes Valentin Glushko , con una amplia aportación de ingenieros alemanes, habían delineado un sucesor del R-1 con un bastidor extendido y un nuevo motor diseñado por Glushko. [53] Korolev propuso el inicio del proyecto R-2 en enero de 1947, pero fue rechazado por el gobierno soviético, que favoreció el desarrollo del R-1, tecnológicamente más conservador. [54] El 14 de abril de 1948, el mismo decreto que autorizó la producción operativa del R-1 también sancionó el desarrollo del R-2. [43]
Los lanzamientos de prueba de una versión experimental del R-2, denominada R-2E, comenzaron el 25 de septiembre de 1949. Cinco de estos cohetes ligeramente más cortos (17 m (56 pies)) fueron disparados desde Kapustin Yar , tres de ellos con éxito. Los lanzamientos del R-2 a gran escala comenzaron el 21 de octubre de 1950, siendo el último el 20 de diciembre. Ninguno de los 12 vuelos de esta serie cumplió sus objetivos principales debido a fallas en los motores, errores de trayectoria de las ojivas y mal funcionamiento de los sistemas de guía. [55]
Se llevó a cabo una segunda serie de pruebas entre el 2 y el 27 de julio. Para entonces, el R-2 se había hecho más fiable y doce de los trece vuelos alcanzaron con éxito sus objetivos. [56] Una serie posterior de 18 lanzamientos en 1950-1951 tuvo 14 éxitos. [57] Por orden del 27 de noviembre de 1951, el R-2 fue adoptado formalmente como armamento operativo para la Unión Soviética. [43] Al igual que con el R-1, la confiabilidad siguió siendo subóptima. En una serie de 14 R-2 operativos lanzados en prueba en 1952, sólo 12 alcanzaron su objetivo. [58] El R-2 entró en servicio en grandes cantidades en 1953 y fue desplegado en unidades móviles en toda la Unión Soviética hasta 1962.
Al igual que su predecesor, el R-1, el R-2 era un misil de una sola etapa que utilizaba etanol como combustible y oxígeno líquido como oxidante . [59] El R-2 tenía un alcance de 600 kilómetros (370 millas), el doble que el R-1, manteniendo una carga útil similar de alrededor de 1000 kilogramos (2200 lb). [60] Con una longitud de 17,65 m (57,9 pies) y una masa de 19.632 kg (43.281 lb), el R-2 era 2,5 m (8 pies 2 pulgadas) más largo y el peso seco de 4.528 kg (9.983 lb) era unos 500 kg (1100 lb) más pesado que el R-1. El diámetro máximo de la carrocería se mantuvo en 1,65 m (5 pies 5 pulgadas), el mismo que el del R-1. [61] [62]
El R-5 Pobeda [63] (Побе́да, "Victoria") era un misil balístico de alcance medio . A la versión mejorada del R-5M , el primer misil soviético capaz de portar un arma nuclear, se le asignó el nombre de informe de la OTAN SS-3 Shyster . El R-5 podía transportar la misma carga útil de 1.000 kilogramos (2.200 libras) que el R-1 y el R-2, pero en una distancia de 1.200 kilómetros (750 millas). [56]
En la primavera de 1951, Korolev revisó sus planes para el A-3 para utilizar el motor RD-103, una evolución del RD-101 utilizado en el misil R-2, y reducir el peso del cohete mediante el uso de tanque integrado (mientras que en al mismo tiempo que aumenta la carga propulsora en un 60% respecto al R-2). Otras innovaciones con respecto al R-1/R-2 incluyeron pequeños timones aerodinámicos accionados por servomotores para reemplazar las grandes aletas del R-1/R-2 e integradores de aceleración longitudinal para mejorar la precisión del corte del motor y, por lo tanto, la exactitud. [64] El misil R-5 utilizó control inercial autónomo combinado con radiocorrección lateral para guía y control. [sesenta y cinco]
El R-5 realizó su primera serie de ocho lanzamientos de prueba del 15 de marzo al 23 de mayo de 1953. Después de dos fracasos, el tercer cohete, lanzado el 2 de abril, marcó el comienzo de una racha de éxitos. Entre el 30 de octubre y diciembre se lanzaron siete misiles más, todos los cuales alcanzaron sus objetivos. Para mediados de 1954 estaba prevista una última serie de lanzamientos, diseñada para probar las modificaciones realizadas en respuesta a problemas con la primera serie. [66] Estos comenzaron el 12 de agosto de 1954 y continuaron hasta el 7 de febrero de 1955. Estas pruebas confirmaron la solidez del diseño y allanaron el camino para variantes de cohetes nucleares y de sondeo. [67] Una vez completado el diseño del R-5, se comenzó a trabajar en el R-5M con capacidad nuclear con masa y alcance de lanzamiento similares, pero diseñado para transportar una ojiva nuclear [68] Los vuelos de prueba de este nuevo cohete se realizaron a partir de enero de 1955. hasta febrero de 1956. La prueba del 2 de febrero de 1956 involucró una carga útil nuclear viva, [69] con un rendimiento de menos de 3 kilotones. [70]
El R-5 era un misil de una sola etapa con un vehículo de reentrada de ojiva desmontable con un alcance de 1200 km (750 millas). Utilizando etanol al 92% como combustible y oxígeno líquido como oxidante , el cohete tenía un peso seco de 4.030 kg (8.880 lb) (con combustible, 28.900 kg (63.700 lb)) y llevaba un vehículo de reentrada desmontable con una capacidad de carga útil de 1.000 kg ( 2200 libras). Rápidamente actualizado al R-5M con capacidad nuclear, este misil tenía poco menos de 21 m (69 pies) de largo y 1,652 m (5 pies 5,0 pulgadas) de diámetro, tenía un peso seco de 4.390 kg (9.680 lb) (con combustible, 29.100 kg (64.200 lb)), y llevaba una carga útil de 1.350 kg (2.980 lb). [60] El R-5M fue el primer misil estratégico real de la Unión Soviética, [65] llevaba una ojiva nuclear que producía al menos 80 kilotones (kt). Posteriormente, el R-5M recibió una ojiva termonuclear de 1 megatón (tm) . [70] El R-5M entró en servicio en marzo de 1956, se desplegó a lo largo de las fronteras occidental y oriental de Rusia y en 1959 se instaló en Alemania Oriental , las primeras bases de misiles nucleares soviéticos fuera de la URSS. El misil fue retirado en 1967, reemplazado por el R-12 .
_misil.svg/1280px-R-7_(7A)_misil.svg.png)
El cohete R-7 fue un misil soviético desarrollado durante la Guerra Fría como R-7 Semyorka (en ruso: Р-7 Семёрка ). Fue el primer misil balístico intercontinental del mundo , 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 los posteriores. Variantes de Soyuz . Todavía se utilizan varias versiones. [71] [72]
El trabajo de diseño comenzó en 1953 en el OKB-1 con la necesidad 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 el Estados Unidos. A finales de 1953, la masa de la ojiva se incrementó de 5,5 a 6 toneladas para dar cabida a la entonces planeada bomba termonuclear . [73] [74]
El principio de un misil por etapas, también conocido como “paquete de cohetes”, fue propuesto por primera vez por Mikhail Tikhonravov , que fue apoyado por Korolev y ampliado por Dmitry Okhotsimsky , quien concluyó que un núcleo y cuatro propulsores de correa eran el modelo preferido, que el R-7 utilizado. [75] [76] Los cuatro motores de propulsión con correa estaban propulsados por el motor RD-107 , cada uno con dos motores Vernier para ayudar con la dirección. El motor RD-108 del núcleo central incluía cuatro motores Vernier utilizados para la dirección. [77] [78]
En lugar de un misil independiente lanzado desde una plataforma horizontal, resultó que montar un grupo de un núcleo central y cuatro propulsores en la plataforma es casi imposible sin que se desmorone. La solución fue eliminar la plataforma y suspender todo el cohete en las vigas que soportan tanto la carga de peso vertical como las fuerzas del viento horizontales. [79]
El primer vuelo largo exitoso, de 6.000 km (3.700 millas), se realizó el 21 de agosto de 1957 y el misil alcanzó el objetivo en Kamchatka . Cinco días después, TASS anunció que la Unión Soviética había probado con éxito el primer misil balístico intercontinental del mundo. [80] [74]
El R-7 tenía inicialmente 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 impulsados por motores de cohetes que utilizaban oxígeno líquido (LOX) y queroseno . La versión militar llevaba una única ojiva termonuclear con una potencia nominal de 3 megatones de TNT . [81]
Las limitaciones del R-7 empujaron a la Unión Soviética a desarrollar rápidamente misiles de segunda generación [82] y el R-7 fue retirado del servicio militar a mediados de 1968. [83] Si bien el R-7 resultó ser poco práctico como arma Como arma, se convirtió en la base de una serie de vehículos de lanzamiento espacial prescindibles soviéticos , incluida la familia de lanzadores Vostok , la familia de lanzadores Molniya y Soyuz. [83] A partir de 2018, en versiones modificadas ( Soyuz-U , Soyuz-FG y Soyuz-2 (incluida la variante sin propulsor 2.1v ), el vehículo todavía está en servicio, habiéndose lanzado más de 1.840 veces. El R-7 También posee un récord 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 [84] [72] .
En el transcurso de la Guerra Fría, la Unión Soviética desarrolló unas 500 plataformas de cohetes LPRE. De 1958 a 1962, los soviéticos investigaron y desarrollaron sistemas de misiles antiaéreos propulsados por LPRE. Estos cohetes utilizaban principalmente ácido nítrico en proporción con una amina hipergólica como combustible. [23]
La necesidad de fuerzas nucleares móviles comenzó a aumentar a medida que se intensificaba la Guerra Fría a principios de los años cincuenta. La idea del armamento nuclear táctico lanzado desde la marina comenzó a afianzarse. En 1950, la URSS había desarrollado misiles balísticos lanzados desde submarinos. Estos misiles eran de varias etapas, pero debido a limitaciones de combustible, no podían lanzarse desde el agua. El sistema de misiles inicial utilizaba armamentos terrestres. La URSS es la única nación conocida que utiliza motores alimentados con LPRE para sus SLBM.
En 1982, los soviéticos comenzaron a probar el RD-170 . Este cohete propulsado por ácido nítrico y queroseno era capaz de producir más empuje que cualquier motor disponible. El RD-170 tenía 4 propulsores variables con combustión por etapas . El motor experimentó dificultades técnicas al principio y sufrió daños masivos cuando se apagó por etapas. Para remediar esto, los ingenieros soviéticos tuvieron que reducir su capacidad de empuje. El motor fue probado oficialmente en vuelo con éxito en 1985. [23]
El Sputnik 1 fue el primer satélite terrestre artificial jamás lanzado. El 4 de octubre de 1957, la URSS puso en órbita el Sputnik 1 y recibió transmisiones del mismo. [85] El Sputnik 1 fue diseñado para ser el precursor de múltiples misiones satelitales. La tecnología se mejoró constantemente a medida que aumentaba el peso de los satélites. El primer fallo notable se produjo durante el Sputnik 4 , una prueba no tripulada de la cápsula Vostok . Un mal funcionamiento del sistema de guía apuntó a la cápsula en la dirección equivocada para el encendido del motor de salida de la órbita, enviándola a una órbita más alta, que decayó aproximadamente cuatro meses después. [86] El éxito del Sputnik 1 fue seguido por el lanzamiento de 175 cohetes meteorológicos en los dos años siguientes. En total se lanzaron diez satélites Sputnik .
El Programa Espacial Soviético trajo consigo numerosos avances como el Sputnik 1 . [87] Sin embargo, antes de la institución de la sonda satelital, era necesario desarrollar tecnología para garantizar el éxito del satélite. Para que la sonda tuviera éxito en el espacio, era necesario desarrollar un mecanismo para sacar el objeto de la atmósfera terrestre. El sistema de propulsión que se utilizó para enviar el Sputnik 1 al espacio se denominó R-7 . El diseño del R-7 también fue único para su época y permitió que el lanzamiento del Sputnik 1 fuera un éxito. Un aspecto clave fue el tipo de combustible utilizado para propulsar el cohete. Un componente principal del combustible era el UDMH [88] que, combinado con otros compuestos, producía un combustible potente y estable a determinadas temperaturas.
La capacidad de lanzar satélites provino del arsenal soviético de misiles balísticos intercontinentales (ICBM), utilizando el motor RD-107 para el vehículo de lanzamiento Vostok . La primera versión de Vostok tenía 1 motor central y 4 motores de etapa con correa. Todos los motores tenían capacidad de empuje vectorial. El Vostok original funcionaba con oxígeno líquido y queroseno. Había un total de 20 motores, cada uno capaz de aportar 55.000 libras de fuerza (240 kN) de empuje. [89] El motor Vostok fue el primer diseño verdaderamente soviético. El nombre técnico fue RD-107 y posteriormente RD-108. Estos motores tenían dos cámaras de empuje. Originalmente quemaban monopropulsor utilizando combustible de peróxido de hidrógeno. Esta familia de motores se utilizó no sólo en el Vostok, sino también en los vehículos de lanzamiento Voskhod , Molniya y Soyuz . [23]
En 1959, el programa espacial necesitaba una plataforma de motor de 3 etapas, por lo que el motor Vostok se adaptó en consecuencia para el lanzamiento de sondas lunares. En 1963, la Vostok estaba equipada para aplicaciones de 4 etapas. Esta plataforma se utilizó para el primer vuelo tripulado. [90] Cuando comenzó 1964, los soviéticos introdujeron un nuevo motor en su programa de motores de refuerzo, el RD-0110 . Este motor reemplazó al RD-107 en la segunda etapa, tanto en los vehículos de lanzamiento Molniya como en Soyuz. Estos motores eran propulsados por oxígeno líquido y con refrigerante de queroseno. El RD-0110 tenía cuatro propulsores variables. Este motor era único porque inicialmente se lanzaba con un propulsor de combustible sólido, pero en vuelo funcionaba con oxígeno líquido. [23]
Sin embargo, este acontecimiento causó un nuevo problema a la comunidad científica soviética. El Vostok era demasiado poderoso para los satélites más nuevos que intentaban alcanzar la órbita terrestre baja . [ se necesita aclaración ] La comunidad espacial recurrió una vez más al comando de misiles soviético. Los nuevos sistemas de misiles balísticos intermedios (IBRM) ofrecían dos opciones de motor: el Sandal (1 etapa) o el Skean (2 etapas). Ambos sistemas se actualizaron a un nuevo motor RD-111. Después de estas actualizaciones, en 1965 se lanzó el satélite más grande llamado Proton I. [91] El tipo de motor utilizado para Proton I fue el RD-119. Este motor proporcionó casi 13,3 millones de newtons (3,0 millones de libras de fuerza) de empuje y, en última instancia, se utilizó para ejecutar la órbita terrestre baja. [91]
El 8 de diciembre de 1957, el jefe de la Academia de Ciencias de la Unión Soviética se dirigió a los Estados Unidos en relación con el primer satélite artificial que fue lanzado el 4 de octubre de 1957. Creía que parte de este satélite había vuelto a caer en el satélite norteamericano. Continente. Los soviéticos querían la ayuda de los estadounidenses para recuperar los componentes del satélite, sin embargo, Estados Unidos planeaba ver la tecnología satelital para desarrollar sus propios satélites y cohetes para propulsión y reentrada. [92]
Desde el año 1961-1963 la Unión Soviética quiso mejorar sus diseños. Esto llevó al desarrollo de un nuevo cohete de propulsión. Este nuevo cohete recibió el nombre de N1 . Este cohete se convertiría en una mejora sofisticada del diseño tradicional soviético y allanaría el camino para numerosos lanzamientos de cohetes. Las especificaciones del cohete también fueron sorprendentes para su época. La cantidad de empuje generado por el cohete osciló entre 10 y 20 toneladas de empuje, lo que fue capaz de poner en órbita un satélite de 40 a 50 toneladas. [93] El hombre que jugó un papel crucial en el desarrollo de este nuevo cohete fue Sergei Korolev . El desarrollo del cohete N1 se convirtió en el sucesor de otros cohetes de diseño soviético como el R-7 . También generó una amplia competencia con el cohete lunar homólogo de los Estados Unidos; el Saturno V. Sin embargo, una diferencia clave entre los dos cohetes fueron las etapas que ocurrieron en un lanzamiento típico. Mientras que el Saturn V tenía cuatro etapas, el N1 tenía cinco etapas. La quinta etapa de la N1 se utilizó para la posición de aterrizaje. El N1 estaba propulsado por motores como el NK-33 , NK-43 y NK-39. Por muy revolucionario que se haya vuelto este estilo de diseño, la construcción no se llevó a cabo tan bien como se esperaba. El choque de ideas entre los científicos que querían hacer público su trabajo y las entidades militares que querían mantener el proyecto lo más secreto posible provocó retrasos y en ocasiones impidió que el proyecto avanzara. [94] A medida que pasaba el tiempo, el N1 era propenso a sufrir varios defectos de diseño. Estos fallos provocaron numerosos lanzamientos fallidos debido a que la primera etapa de su diseño era defectuosa. A finales de la década de 1960 se produjeron muchos intentos fallidos de lanzamiento. Finalmente el programa fue cerrado. [95]
{{cite book}}: |work=ignorado ( ayuda )CS1 maint: location missing publisher (link) CS1 maint: multiple names: authors list (link)