«Супутник» (, індекс ГРАУ — 8К71ПС і 8А91) — радянська одноступенева ракета-носій сімейства Р-7, розроблена на базі міжконтинентальної балістичної ракети (МБР) 8К71 (Р-7).

Відбулось два успішні запуски ракети-носія «Супутник» (8К71-ПС) з космодрому «Байконур».

4 жовтня 1957 відбувся перший вдалий політ ракети з доставкою на орбіту першого штучного супутника Землі, що спричинило супутникову кризу ― період суспільного страху та занепокоєння в західних країнах щодо передбачуваного технологічного розриву між Сполученими Штатами та Радянським Союзом. Криза стала важливою подією холодної війни, спровокувала створення НАСА та космічну гонку між двома наддержавами.

Відбулось два запуски ракети-носія «Супутник-3» (8А91). При першому запуску внаслідок виникнення автоколивань ракета на 102 секунді польоту зруйнувалася. Другий запуск успішно відбувся 15 травня 1958 року, на орбіту виведено Супутник-3.

Історія

17 грудня 1954 року Головний Конструктор Сергій Корольов запропонував план розробки штучного супутника Землі міністру оборонної промисловості Дмитру Устинову. Корольов передав йому звіт Михайла Тихонравова з оглядом подібних проєктів за кордоном. Тихонравов наголошував, що запуск орбітального супутника є неминучим етапом розвитку ракетобудування.

29 липня 1955 року президент США Айзенгавер оголосив, що під час Міжнародного Геофізичного Року з 1 липня 1957 по 31 грудня 1958 року Сполучені Штати запустять штучний супутник. Через тиждень, 8 серпня, Політбюро Комуністичної партії Радянського Союзу затвердило пропозицію з розробки штучного супутника.Походження проєкту «Супутник»

За час розробки попередньо затверджений план із запуску складнішого супутника масою 1-1,4 тонни з науковим обладнанням на борту, «Об'єкт Д», замінено на простіший «Об'єкт ПС» (), з масою 83,6 кг. Основними причинами змін стало бажання прискорити запуск і випередити США, а також нижчий специфічний імпульс двигунів ракети Р-7 (304 секунди замість планованих 309—310 секунд), що перешкоджало виведенню такого важкого об'єкта на орбіту.

В січні 1957 року Корольов направив доповідну записку в Раду Міністрів СРСР, де писав, що у квітні-червні 1957 року можна підготувати дві ракети в супутниковому варіанті «і запустити одразу після перших вдалих пусків міжконтинентальної ракети». 21 серпня 1957 здійснено другий успішний запуск Р-7, через 6 днів ТАСС повідомило про створення в СРСР міжконтинентальної балістичної ракети, і Корольов зайнявся підготовкою до космічного запуску.

Спочатку передбачалося запустити важкий супутник з низкою наукових приладів — об'єкт Д. Однак роботи затягувалися, тому вирішено розробити дуже простий апарат з двома радіомаяками для проведення траєкторних вимірювань, а важкий супутник мав полетіти у травні 1958 року. Передавачі простого супутника працювали в діапазоноі, доступному для відстеження радіоаматорами.

4 жовтня о 21 годині 28 хвилин 34 секунди за київським часом (19 годин 28 хвилин 34 секунди за Гринвічем) здійснено успішний запуск. Через 295 секунд після старту ПС-1 і центральний блок ракети масою 7,5 тонни вийшли на еліптичну орбіту з апогеєм 947 км і перигеєм 288 км. На 314,5 секунді після старту супутник відокремився і почав передачу сигналів. Супутник літав 92 доби, до 4 січня 1958 року, зробив 1440 обертів навколо Землі, пролетів приблизно 60 млн км, а його радіопередавачі працювали двв тижні після старту.

До спостережень за сигналами супутника запросили всіх радіоаматорів СРСР і світу. Журнал «Радіо» заздалегідь надрукував детальні рекомендації щодо прийому сигналів з космосуВ. Вахнин. Искусственные спутники Земли (справка для радиолюбителей-наблюдателей).//«Радио», 1957, № 6, с. 14-17А. Казанцев. Наблюдения за радиосигналами с искусственных спутников Земли и их научное значение.//«Радио», 1957, № 6, с. 17-19.

Наслідки польоту «Супутника-1» Офіційно «Супутник-1» і «Супутник-2» Радянський Союз запускав відповідно до взятих на себе зобов'язань за Міжнародним геофізичним роком. Супутник випромінював радіохвилі на двох частотах, це дозволяло вивчати верхні шари іоносфери, адже до запуску першого супутника можна було спостерігати тільки за віддзеркаленням радіохвиль від шарів іоносфери, розташованих нижче зони максимальної іонізації іоносферних шарів.

Супутник мав набагато більше політичне значення. Випромінюваний сигнал ловив будь-який радіоаматор в будь-якій точці земної кулі. І це йшло врозріз з американською пропагандою про значну технічну відсталість Радянського Союзу. Запуск першого супутника завдав потужного удару по престижу США.

Запуск першого супутника США відбувся лише 1 лютого 1958 року, коли з другої спроби запустили «Експлорер-1», масою вдесятеро менше ПС-1 (8,3 кг).

Ракета-носій 8К71ПС Ракета мала один ступінь і чотири прискорювачі — конструктивно ідентичні конусоподібні блоки «Б», «В», «Г», «Д», розміщених за паралельною схемою навколо першого ступеня — центрального блоку «А».

Запалювання двигунів ступеня і прискоювачів відбувалось одночасно на Землі.

Щоб запобігти перекиданню ракети при виході на орбіту застосовувалось гальмівне сопло на газі, який стискав окисник у польоті.

Перша ракета Зі штатної випробної ракети «Р-7», що була основою для ракети «Супутник», зняли головну частину, апаратуру системи управління польотом разом з відсіком, в якому вона розміщувалась і на якому кріпилась головна частина більшої маси. Відсік замінили легким конічним обтічником, в якому розміщувалась мінімально необхідна для забезпечення польоту апаратура СУ. Загальна маса ракети знизилася з 280 тонн до 272,83 тонн. На зльоті двигуни досягали загальної тяги 398 тонн.

При виході на орбіту відключення основного двигуна виконувалося гіроскопічним інтегратором або за командою від аварійного контакту турбіни в головному двигуні щойно у ракети закінчиться паливо або окислювач.

Відстеження ракети в польоті виконувалося радарами, без бортового реагування, і наземними телескопами. Обидва способи мали обмежену дальність і точність. На основі досвіду попереднього запуску ракети Р-7 наземні контролери очікували, що система стеження «побачить» ракету не далі 200 кілометрів. Ррадар П-30 продемонстрував ефективну дальність дії 500 кілометрів при спостереженні літаків. Його ефективність додатково знижувалась відносно повільним обертанням антени. Оптичні датчики КТ-41 і KT-50, доступні в Тюратамі на той час мали дальність 100-200 кілометрів, занадто малу для ефективного відстеження супутника.

Друга ракета Для запуску другого супутника до ступеня ракети додали друге гальмівне сопло, щоб запобігти перекиданню при виході на орбіту.

Потрапляючи на орбіту, спеціальний програмний пристрій на ступені перемикав телеметричну систему Трал-Ц від передачі параметрів ракети на передачу даних з наукового корисного навантаження.

Для підтримки належної температури в кабіні для собаки, перехідний конус, який з'єднував супутник з ракетою, ретельно відшліфували, додано додатковий тепловозахист і встановлено мідні панелі на телеметричних коробках. Також ступінь мав розгортувані відбивачі.

Для збільшення наукового корисного навантаження «Супутника-2» з ракети прибрали частину обладнання для управління польотом. Для максимального використання бортового палива систему управління польотом запрограмували на вимикання основного двигуна коли його турбонасос виявить закінчення палива або окисника. У попередньому запуску такий спосіб вимкнення двигуна був лише резервним режимом.

Ракета-носій 8А91 Розробку ракети-носія 8А91 завершили до початку 1958 року.

Ракета мала один ступінь і чотири прискорювачі — конструктивно ідентичні конусоподібні блоки «Б», «В», «Г», «Д», розміщених за паралельною схемою навколо першого ступеня — центрального блоку «А».

Запалювання двигунів ступеня і прискоювачів відбувалось одночасно на Землі.

Ракета-носій могла вивести на орбіту корисний вантаж масою до 1300 кг (третій ШСЗ важив 1327 кг). На ракеті-носії встановили форсовані двигуни; також зі штатної ракети зняли систему радіокерування, спростили відсік приладів та систему відокремлення головної частини.

Ракета-носій була перехідним покращенням між уже випробуваною ракетою «Р-7» (8K71) і ще не перевіреною «Р-7А» (8K74), призначеною для більшої дальності. Для видалення надлишку металу з гофрованих стінок баків використовувалося хімічне фрезерування. Телеметричну систему Трал-В прибрали з прискорювачів, передачу даних виконував єдиний блок Трал на ступені.

Двигун ступеня полегшав з 73 тонн до 60 тонн. Прискорювачі працювали на 25 відсотків за 17 секунд до відокремлення. Спеціальні кришки зменшували зворотну тягу форсунок розділення.Ракета-носій «Супутник» (8К71/8А91)

Список запусків № Дата Ракета-носій Корисний вантаж Стартовий комплекс Примітки14 жовтня 1957 8К71ПС Супутник-1 (ПС-1) Байконур ПУ № 1/5 Виведено перший у світі штучний супутник Землі.23 листопада 1957 8К71ПС Супутник-2 (ПС-2) Байконур ПУ № 1/5 У космос виведено першу живу істоту — собаку Лайку.3 27 квітня 1958 8А91 Об'єкт Д-1 № 1 Байконур ПУ № 1/5 Руйнування ракети на 102 секунді польоту внаслідок автоколивань.4 15 травня 1958 8А91 № Б1-1 Супутник-3 (Об'єкт Д-1 № 2) Байконур ПУ № 1/5 Виведено перший радянський науковий супутник.

Джерела Супутник 8К71ПС Енциклопедія астронавтики Супутник 8К91 Енциклопедія астронавтики

Примітки