СЕСТРА «СЕМЁРКИ»

С предложением о разработке новой межконтинентальной баллистической ракеты, работающей на жидком кислороде и керосине, в 1958 году выступил Совет Главных конструкторов. При этом её масса не должна была превышать 100 т, что почти втрое меньше стартовой массы ракеты Р-7 — знаменитой «семёрки».

После всех проработок в ОКБ-1 было решено проектировать два варианта: Р-9А (индекс 8К75) и Р-9В (индекс 8К76). В ходе эскизного проектирования для Р-9 конструкторы выбрали двухступенчатую схему с поперечным делением ступеней. Обеспечение ТТХ было достигнуто принятием целого ряда конструктивно-компоновочных решений. Это применение открытого ферменного отсека для сочленения ступеней; сбрасываемого хвостового отсека на 2-й ступени; использование паров наддува бака горючего 2-й ступени для отсечения головной части (ГЧ) и др.

Габариты изделия были выбраны исходя из возможности транспортировки его в собранном виде в одном железнодорожном вагоне и использования сварочно-штамповочного оборудования ракеты Р-7 для производства блоков ракеты Р-9. Необходимые аэродинамические характеристики были достигнуты благодаря применению стабилизаторов и обтекателей для защиты от воздействия воздушного потока выступающих частей сопел двигателя на 1-й ступени и аэродинамических щитков на хвостовом отсеке 2-й ступени.

Р-9А представляет собой двухступенчатую ракету с поперечным делением ступеней. Первая ступень состоит из открытой решётчатой фермы, бака окислителя, приборного отсека, бака горючего и хвостового отсека. Стальная переходная форма сварной конструкции служит для сочленения ступеней между собой и свободного прохода газов при запуске двигателя 2-й ступени. Баки 1-й ступени — несущие цельносварные из алюминиевого сплава. На верхнем торце бака окислителя установлен теплозащитный экран. Внутри бака горючего сделан тоннель, в котором проходит магистраль окислителя.

В хвостовом отсеке клёпаной конструкции установлен четырёхкамерный маршевый ЖРД РД-111 разработки ОКБ-456 (В. П. Глушко) с качающимися камерами сгорания. На обтекателях сопел ЖРД смонтированы консоли стабилизатора. Каждая из них состоит из двух частей: пилона, жёстко связанного с корпусом, и консоли. Для транспортировки ракеты консоли были сделаны съёмными.

Вторая ступень состоит из конической и цилиндрической частей. Коническую часть корпуса образуют: переходник, бак горючего и бак окислителя с межбаковой обечайкой. Цилиндрическая часть образована хвостовым отсеком, внутри которого размещается маршевый двигатель. Несущий бак горючего имеет коническую форму, а бак окислителя — форму сферы. Двигательная установка 2-й ступени состоит из четырёхкамерного ЖРД РД-0106 и рулевого РД-461.

Межконтинентальная баллистическая ракета Р-9А (индекс 8К75)

Принципиальной особенностью ракеты является включение в её конструкцию переходной рамы пускового стола. Дело в том, что для подготовки к пуску требовалось подключить к Р-9 большое количество наземных гидравлических, пневматических и электрических коммуникаций. Было предложено создать переходную раму стартового стола с размещением на ней основной массы узлов стыка наземных систем с ракетой. Предстартовые проверки бортовых систем практически сводились к предпусковому включению и регулированию. Все операции максимально совмещались по времени.

Лётные испытания МРБ Р-9 были начаты 9 апреля 1961 года и завершились на боевых комплексах в феврале 1964-го.

После проведения испытаний, закончившихся 2 февраля 1964 года 54-м пуском, ракета Р-9А с шахтным и наземным комплексами была принята на вооружение 21 июля 1965 года под индексом 8К75, а её серийное производство в 1963 году передано на самарский завод «Прогресс».

Модель-копия ракеты Р-9А выполнена в масштабе 1:27. Основной применяемый материал — бумага и древесина. Перед тем как строить летающую копию, необходимо изготовить две оправки для корпуса: одну — длиной 450 мм и диаметром 98 мм, другую — длиной 100 мм и диаметром 96 мм. Оправки лучше сделать металлическими, так как для снятия заготовок (бумажных) их придётся нагревать. Но возможен и другой вариант. Ещё одну оправку (для сопел) следует выточить из дюралюминия. Её форма — оживальная, наибольший диаметр — 27,5 мм, длина — 39 мм.

Основной корпус (1-ю ступень) склеивают из двух слоёв чертёжной бумаги толщиной 0,25 мм на оправке диаметром 98 мм. Размер бумажной заготовки — 420×320 мм. Расположение волокон — вдоль наибольшего размера. Заготовку предварительно смачивают и оборачивают один раз вокруг оправки. Оставшуюся часть смазывают клеем ПВА и туго наматывают на первый слой. После просушки полученную заготовку обрабатывают наждачной шкуркой (зачищают шов) и наклеивают ещё один слой бумаги «патронки», её толщина — 0,14 мм.

Дав просохнуть бумаге, заготовку обрабатывают и покрывают слоем нитролака.

Для снятия бумажной заготовки с оправки её вначале слегка нагревают, затем помещают в холодный шкаф (зимой — за окно). Через 5-6 часов снимают склеенный корпус и торцуют по длине 405 мм. Эту операцию лучше проводить на токарном станке, предварительно зажав в патрон оправку из древесины и сделав его обороты минимальными — 50 — 70 об/мин. Одновременно можно сделать острозаточенным карандашом раз-метку диаметральных сварных швов на корпусе модели.

По такой же технологии изготавливают и две другие бумажные детали — корпус 2-й ступени длиной 76 мм и хвостовой (двигательный) блок длиной 63,5 мм и диаметром 97,4 мм.

В верхний торец корпуса 1-й ступени вклеивают обойму шириной 35 мм, выточенную из липы. В неё будет крепиться 2-я ступень модели посредством втулки с переходной фермой. В нижнюю часть основного корпуса крепят хвостовой блок. А в него затем вклеивают хвостовой обтекатель, изготовленный из липы и просверленный четырьмя диаметральными отверстиями радиусом 7 мм, расположенными на диаметре 68,8 мм. В эти отверстия вставляют контейнеры МРД и сопла оживальной формы. Их выклеивают из бумаги на оправке методом папье-маше из лепестков в пять слоёв. Потом обрабатывают снаружи, торцуют по длине 35 мм и крепят в хвостовой блок. Снаружи к нему клеят четыре стабилизатора. Их вырезают из стеклотекстолита толщиной 4 мм и профилируют. Места крепления стабилизаторов закрывают фигурными обтекателями. Их выклеивают в два слоя из бумаги на оправке диаметром 64 мм.

Вторая ступень модели-копии включает в себя корпус и головной обтекатель. Корпус изготовлен по той же технологии, что и 1-я ступень. Его длина — 94 мм. В нижней его части вклеена втулка из липы и внутренним диаметром 93 мм. В неё крепят верхний элемент переходной фермы.

Модель-копия ракеты Р-9А (индекс 8К75):

1 — носовой обтекатель; 2 — нижняя часть обтекателя; 3 — корпус второй ступени; 4 — втулка; 5 — наружные элементы модели; 6 — переходная ферма; 7 — отражатель; 8 — петля для крепления амортизатора; 9 — парашют головной части; 10 — парашют основного корпуса; 11 — пыж; 12 — удерживающая решетка; 13 — корпус первой ступени; 14 — хвостовой (двигательный) блок; 15 — стабилизатор; 16 — хвостовой обтекатель; 17 — сопло двигателя; 18 — МРД; 19 — сопло командного двигателя; 20 — обтекатель стабилизатора

Головной обтекатель состоит из двух частей — носового конуса и собственно обтекателя. Носовой конус вытачивают из липы, диаметр заготовки — 100 мм. Вначале делают внутреннюю конусную расточку (угол 9 градусов). Для этой операции необходимо изготовить длинный — около 250 мм — расточной резец. Его можно сделать из напильника на заточном станке. Затем, сделав проточки диаметром 90 мм и на длину 25 мм на краю с большим диаметром, вынимают деталь из патрона.

Зажимают в него другую оправку, протачивают под диаметр 90 мм и закрепляют на неё носовой конус. Место соединения будет нелишним промазать точками клея ПВА. Делают наружную обработку, торцуют по длине 157 мм. С узкого края растачивают отверстие до диаметра 43 мм. В него будет вставляться обтекатель. Его тоже вытачивают из липы в два приёма. Вначале заготовку на станке растачивают изнутри — под конус 9 градусов. Затем её закрепляют на оправку и обрабатывают по форме. Левую часть — ту, что ближе к патрону — на длину 15 мм обрабатывают до диаметра 42,8 мм, торцуют по нужной длине и покрывают нитролаком.

В корпус 2-й ступени вклеивают носовой конус и клеят все наружные элементы: лючки, трубопроводы и кабели электропроводов.

Переходная ферма состоит из трёх элементов: верхней и нижней втулок, отражателя и самой фермы. Верхнюю втулку длиной 34 мм изготавливают из липы на токарном станке. Её внутренний диаметр — 84 мм, наружный — 92 мм. На одном краю сделан бортик диаметром 98 мм и шириной 2,5 мм. В нём сверлят по окружности 12 отверстий диаметром 1,2 мм под элементы самой фермы, то есть под штырьки. Нижняя втулка тоже из липы, её длина — 14 мм, посадочная ширина пояска — 10 мм, а диаметр — 96 мм. Верхняя поверхность втулки — коническая. Втулка выполняет роль отражателя газов при срабатывании МРД 2-й ступени. Сама ферма состоит из 12 спаянных уголков, концы которых вклеивают в верхнюю и нижнюю втулки.

Готовые элементы модели собирают в одно целое, монтируют все наружные элементы — сварные швы, имитации заклёпок, короба и т.д., после чего покрывают нитролаком. Направляющие кольца (их два) выгибают из стальной проволоки диаметром 1,2 мм и крепят на эпоксидной смоле в короб на расстоянии 380 мм. Красят модель-копию согласно имеющейся фотографии. Основной цвет — шаровой (серый), обтекатель — белый.

Полётная масса модели около 300 г. Данный вариант изготовлен для полёта в одной ступени с применением четырёх двигателей по 10 Н·с.

В. РОЖКОВ