60 χρόνια από τον Σπούτνικ 1 – Η τεχνολογία που τον μετέφερε στο διάστημα

Ο Σπούτνικ 1 (Спутник-1, Sputnik 1) ήταν ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος στην ιστορία. Εκτοξεύτηκε στις 4 Οκτωβρίου 1957 από τη Σοβιετική Ένωση και αποτελεί το πρώτο αποφασιστικό βήμα της ανθρωπότητας στην εξερεύνηση του διαστήματος. Αν και έχουν γραφτεί πολλά για τον 83 κιλών πρώτο τεχνητό δορυφόρο, ελάχιστα είναι γνωστά για την πυραυλική πλατφόρμα που τον μετέφερε στο διάστημα.

Ο Σπούτνικ 1 (στα Ρωσικά Σπούτνικ σημαίνει συνοδός, ενώ το επίσημο όνομά του ήταν Τεχνητός Δορυφόρος της Γης ή ISZ στα Ρώσικα) εκτοξεύτηκε από το Κοσμοδρόμιο του Μπαϊκονούρ στο Καζακστάν, με έναν πύραυλο R-7. Κατασκευάστηκε και εκτοξεύτηκε από τη Σοβιετική Ένωση ως συμβολή στο Διεθνές Γεωφυσικό Έτος 1957.

Η αλήθεια είναι ότι ο Sputnik-1, ενώ ήταν ένα σημαντικό ιστορικό ορόσημο, ήταν στη πραγματικότητα ένα μικροσκοπικό υποπροϊόν της γιγαντιαίας προσπάθειας για την κατασκευή ενός διηπειρωτικού βαλλιστικού πυραύλου. Όμως, ενώ πολλά μουσεία παρουσιάζουν αντίγραφα του Sputnik, λίγοι αποτίουν φόρο τιμής στον πύραυλο του. Η ΕΣΣΔ δημοσίευσε φωτογραφίες του Sputnik μόλις πέντε ημέρες μετά την εκτόξευση – θα χρειαζόταν μια δεκαετία πριν η Μόσχα αποκαλύψει τον πύραυλο R-7 στον κόσμο.

Ο πανίσχυρος R-7 προήλθε από τις στάχτες του Β ‘Παγκοσμίου Πολέμου, όταν οι νικηφόροι σύμμαχοι έσπευσαν στη Γερμανία αναζητώντας τα περίφημα «θαυματουργά όπλα» που τρομοκρατούσαν την Αγγλία. Ο πιο εντυπωσιακός γερμανικός πύραυλος ήταν το Vengeance Weapon-2 ή V-2, ένα βαλλιστικό βλήμα υγρού καυσίμου που ήταν κλάσεις ανώτερος και ισχυρότερος από ό, τι είχε προηγουμένως κατασκευαστεί από πρωτοπόρους πυραύλων στις Η.Π.Α. ή στην ΕΣΣΔ. Είχε την ικανότητα να κάνει πραγματικότητα τα όνειρα του Ρώσου πυραυλικού επιστήμονα Konstantin Tsiolkovsky.

Το κύριο κίνητρο για τις αμερικανικές και σοβιετικές προσπάθειες να αποκτήσουν αυτές τις γερμανικές ρουκέτες ήταν να αποκτήσουν ένα στρατηγικό πλεονέκτημα στην επικείμενη στρατιωτική αντιπαράθεση μεταξύ των δύο νεοσύστατων υπερδυνάμεων. Σε αυτό το σημείο Ρώσοι και Αμερικανοί επιστήμονες, αρχίζουν να κάνουν τα πρώτα σχέδια για τη κατασκευή ενός τεχνητού δορυφόρου.

Εκτός από ένα μνημειώδες άλμα σε μέγεθος, ο R-7 ενσωμάτωσε την τεχνολογία των πολλαπλών ορόφων και κινητήρων. Αντί για ένα μόνο θάλαμο καύσης στο V-2, ο R-7 έφερε 20 κύριους θαλάμους και οκτώ προωθητες διεύθυνσης στους τέσσερις κινητήρες του πρώτου σταδίου και ένα μόνο κινητήρα του δεύτερου σταδίου. Οι ίδιοι οι κινητήρες αντιπροσώπευαν μια επαναστατική απόκλιση από την τεχνολογία του V-2. Για πρώτη φορά, θα έκαιγαν το πολύ πιο ισχυρό καύσιμο κηροζίνης αντί του αλκοόλ που χρησιμοποιήθηκε στο V-2 και στους επόμενους σοβιετικούς πυραύλους μεσαίας εμβέλειας.

Προδιαγραφές

Πρώτο Στάδιο: Μπλοκ B, V, G, D (τέσσερις ενσωματωμένες ρουκέτες)
Μεικτή μάζα: 43,0 τόνοι
Άδεια μάζα: 3.4 τόνοι
Ώση (vac): 4 × 99.000 kgf = 396 Mgf (3.89 MN)
Isp: 306 s (3.000 Ν.δ. / χγμ)
Χρόνος καύσης: 120 s (2 λεπτά)
Isp (sl): 250 δευτ. (2.450 N · s / kg)
Διάμετρος: 2,68 μέτρα (8,8 πόδια)
Μήκος: 19,2 μέτρα (63 πόδια) (χωρίς ακροφύσια)
Προωθητικά: LOX / Κηροζίνη
Κινητήρες: 1 x RD-107-8D74PS ανά ρουκέτα = 4

Δεύτερο στάδιο:
Μεικτή μάζα: 94,0 τόνους
Άδεια μάζα: 7.495 τόνους
Ώση (vac): 99.000 kgf (970 kN)
Isp: 308 s (3.020 Ν · s / kg)
Χρόνος καύσης: 310 s (5 λεπτά 10 s)
Isp (sl): 241 s (2.360 N · s / kg)
Διάμετρος: 2,95 μέτρα (9,7 πόδια)
Μήκος: 28 μέτρα (92 πόδια)
Προωθητικά: LOX / Κηροζίνη
Κινητήρας: 1 x RD-108-8D75PS
Συνολική μάζα: 267 τόνοι (534.000 λίβρες)
Συνολικό εκπέτασμα: 10.303 μέτρα (33,80 πόδια)
Φορτίο για χαμηλή γήινη τροχιά: 500 kg
Συνολική ώθηση ανύψωσης: 3,89 MN

Οι εργασίες σχεδίασης άρχισαν το 1953 στο ΟΚΒ-1 στο Καλίνινγκραντ στην περιοχή της Μόσχας και σε άλλα τμήματα με την απαίτηση πυραύλου δύο σταδίων 170 τόνων, με εμβέλεια 8,000 χλμ. (5,000 μίλια) και μέγιστη ταχύτητα 20 mach, που να μπορεί να μεταφέρει κεφαλή 3,000 κιλών. Μετά τις πρώτες δοκιμές εδάφους στα τέλη του 1953, ο αρχικός σχεδιασμός υποβλήθηκε σε μεγάλη ανακατασκευή και ο τελικός σχεδιασμός δεν εγκρίθηκε μέχρι τον Μάιο του 1954, ενώ ο αρχισχεδιαστής Sergey Korolev αναθεώρησε αναλυτικά περισσότερες από 100 προτάσεις σχεδίων. Το 1954 ολοκληρώθηκε το σχέδιο.

Σε αντίθεση με την αντίληψη ότι ο R-7 βασιζόταν σε μεγάλο βαθμό στην εμπειρία και τη συνδρομή Γερμανών επιστημόνων, ο πύραυλος είναι αρκετά διαφορετικός και πιο εξελιγμένος ​​από προηγούμενα επιτεύγματα που είχαν χρησιμοποιήσει γερμανικές ιδέες. Για παράδειγμα, αντί να χρησιμοποιηθούν πτερύγια για έλεγχο στα ακροφύσια του κινητήρα, ο R-7 χρησιμοποιούσε ειδικούς προωθητές (Vernier thrusters).

Μετά από επίμονες προσπάθειες του Korolev, η ρωσική κυβέρνηση αποφασίζει να επιτρέψει τη χρήση του πυραύλου για να σταλθεί δορυφόρος στο διάστημα. Ο Σπούτνικ 1, γνωστός ως ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος, εκτοξεύεται με τον R-7 στις 4 Οκτωβρίου 1957, ένα μήνα μετά ακολουθεί ο Σπούτνικ 2, με επιβάτη την σκυλίτσα Λάικα.

Ο R-7 ήταν ο πρώτος πύραυλος με πολλαπλά στάδια (αποσπώμενες δεξαμενές καυσίμων) με αποτέλεσμα να έχει καλύτερο λόγο ώθησης προς μάζα καθώς, όταν τα καύσιμα ενός σταδίου τελείωναν, απελευθερωνόταν από το νεκρό βάρος και συνέχιζε την πορεία με μεγαλύτερη ταχύτητα.

https://el.wikipedia.org/wiki/Σπούτνικ_1

http://www.popularmechanics.com/space/moon-mars/a28491/r-7-rocket-sputnik/

http://www.russianspaceweb.com/r7.html

 

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *