На первой ступени, в каждом блоке, устанавливались ЖРД РД-107 конструкции ГДЛ-ОКБ с насосной подачей компонентов топлива. Он имел шесть камер сгорания. Две из них использовались как рулевые. ЖРД развивал тягу у земли 78 т и обеспечивал работу на номинальном режиме в течение 140 секунд.
На второй ступени устанавливался ЖРД РД-108, аналогичный по конструкции с РД-107, но отличавшийся в основном большим числом рулевых камер – 4. Он развивал тягу у земли до 71 т и мог работать на режиме главной ступени 320 секунд.
Топливо для всех двигателей использовалось двухкомпонентное: окислитель- жидкий кислород, горючее-› керосин. Зажигание топлива при запуске осуществлялось от пиротехнических устройств. Чтобы достичь заданной дальности полета, конструкторы установили автоматическую систему регулирования режимов работы двигателей и систему одновременного опорожнения баков (СОБ), что позволило сократить гарантированный запас топлива. Ранее такие системы на ракетах не применялись.
«Семерка» оснащалась комбинированной системой управления. Ее автономная подсистема обеспечивала угловую стабилизацию и стабилизацию центра масс на активном участке траектории. Радиотехническая подсистема осуществляла коррекцию бокового движения центра масс и выдачу команды на выключение двигателей, что повышало точностные характеристики ракеты. КВО составило 2,5 км при стрельбе на дальность 8500 км.
Р-7 несла моноблочную ядерную головную часть мощностью 5 Мт. Перед стартом ракету устанавливали на пусковое устройство. Подгоняли емкости с керосином и кислородом и начинался процесс заправки, продолжавшийся почти 2 часа. После прохождения пусковой команды одновременно запускались двигатели первой и второй ступеней. Помехо- защищенные радиокоманды управления передавались на борт ракеты со специальных пунктов радиоуправления.
Ракетный комплекс получился громоздким, уязвимым и очень дорогим в эксплуатации. К тому же в заправленном состоянии ракета могла находиться не более 30 суток. Для создания и пополнения необходимого запаса жидкого кислорода для развернутых ракет нужен был целый завод. Очень скоро стало ясно, что Р-7 и ее модификации не могут быть поставлены на боевое дежурство в массовом количестве. Так все и случилось. К моменту возникновения Карибского кризиса Советский Союз располагал всего несколькими десятками таких ракет.
12 сентября 1960 года на вооружение была принята модифицированная ракета Р-7А(8К74). Она имела несколько большую по размерам вторую ступень, что позволило увеличить на 500 км дальность полета, более легкую головную часть и инерциальную систему управления. Но, как и следовало ожидать, добиться заметного улучшения боевых и эксплуатационных характеристик не удалось.
К середине 60-х годов оба ракетных комплекса сняли с вооружения и бывшая МБР Р-7А стала широко использоваться для запуска космических аппаратов в качестве ракеты-носителя. Так, космические корабли серий «Восток» и «Восход» выводились на орбиту трехступенчатой доработанной модификацией «семерки», состоящей из шести блоков: центрального, четырех боковых и блока третьей ступени. Позднее она же стала ракетой-носителем космических кораблей «Союз». За долгие го ды космической службы совершенствовались различные системы ракеты, но принципиальных изменений не произошло.
МБР «Атлас-D» (США) 1958 г.
МБР «Атлас-Е» (США) 1962 г.
В 1953 году командование ВВС США после проведения очередного учения по ядерной бомбардировке объектов, расположенных на территории СССР, и подсчета вероятных потерь своей авиации окончательно склонилось к мнению о необходимости создания МБР. Тактико-технические требования к такой ракете были сформулированы быстро и в начале следующего года фирма «Конвэр» получила заказ на ее разработку.
В 1957 году представители фирмы передали на испытания упрощенный вариант МБР, получившей обозначение HGM-16 и название «Атлас-А». Было построено восемь ракет без головной части и двигателя второй ступени (его пока не смогли довести до полной готовности). Как показали первые пуски, закончившиеся взрывами и отказами, и системы первой ступени были далеки от требуемых кондиций. А тут еще подлило масла" в огонь известие из Советского Союза об успешном испытании межконтинентальной ракеты. В результате генерал Шривер, являвшийся в то время начальником Управления баллистических ракет ВВС США, чуть не потерял свое место и был вынужден давать официальные объяснения по поводу неудач во многих государственных комиссиях.
Годом позже на испытание передали ракету «Атлас-В», выполненную в полной комплектации. В течение всего года проводились пуски на различную дальность. Разработчикам удалось добиться заметного прогресса. 28 ноября 1958 года при очередном запуске ракета пролетела 9650 км и всем стало ясно, что МБР «Атлас» состоялась. Данная модификация предназначалась для отработки головной части и методики боевого применения. Все пуски ракет этой серии завершились успешно (первый – 23 декабря 1958 года). По итогам последних испытаний была заказана партия ракет, получивших обозначение «Атлас-D», для передачи в подразделения САК ВВС. Первый же контрольный пуск МБР из этой серии, состоявшийся 14 апреля 1959 года, завершился аварией. Но это была случайность, что и подтвердилось впоследствии.
На этом работы над ракетой не закончились. Были созданы и приняты на вооружение в 1962 году еще две модификации – Е и F. Называть их принципиально новыми нет оснований. Изменения коснулись аппаратуры системы управления (была ликвидирована система радиоуправления), изменилась конструкция носовой части корпуса ракеты.
Наиболее совершенной считалась модификация «Атлас-F». Она имела смешанную конструкцию. При запуске все двигатели начинали работать одновременно, представляя таким образом одноступенчатую ракету. После достижения определенной скорости производилось отделение хвостовой части корпуса совместно с так называемыми двигателями-ускорителями. Корпус собирался из листовой стали. Внутри размещался единый топливный бак длиной 18,2м и диаметром 3 м. Его внутренняя полость делилась перегородкой на две части: для окислителя и горючего. Для гашения колебаний топлива внутренние стенки бака имели «вафельную» конструкцию. С этой же целью после первых аварий пришлось установить систему перегородок. К нижнему днищу бака на шпангоуте с помощью разрывных болтов крепилась сбрасываемая в полете хвостовая часть корпуса (юбка), выполненная из стекловолокна.
МБР «Атлас-F» (США) 1962 г.
Двигательная установка, состоявшая из маршевого двигателя LR-105, двух стартовых ускорителей LR-89 и двух рулевых двигателей LR-101, размещалась в нижней части ракеты. Все двигатели разработаны в 1954-1958 годах фирмой «Рокетдайн».
Маршевый ЖРД имел время работы до 300 секунд и мог развить тягу на земле 27,2 т. ЖРД LR-89 развивал тягу 75 т, но мог работать всего 145 секунд. Чтобы обеспечить управление полетом по тангажу и крену, его камера сгорания имела возможность отклоняться на угол 5 градусов. Многие элементы этого двигателя были идентичны ЖРД ракеты «Тор». С целью упрощения конструкции для двух ускорителей разработчики предусмотрели общие элементы пусковой системы и газогенератор. Отработанные газы от ТНА использовались для подогрева газообразного гелия, поступающего на наддув топливного бака. Рулевые ЖРД имели тягу 450 кг, время работы 360 секунд и могли отклоняться на угол 70 градусов.
В качестве компонентов топлива употреблялись керосин и переохлажденный жидкий кислород. Горючее использовалось и для охлаждения камер сгорания ЖРД. Для запуска всех трех ТНА применялись пороховые аккумуляторы давления. Расход компонентов регулировался дискретной системой регулирования подачи топлива, специальными датчиками и счетно- решающим устройством. После того как ускорители отрабатывали заданную программу, их сбрасывали вместе с баллонами гелия и юбкой.
На ракете устанавливалась система управления инерциального типа фирмы «Бош Арма» со счетно-решающим устройством дискретного типа и электронным контрольным устройством. Запоминающие элементы были выполнены на ферритовых сердечниках. Программа полета, записанная на магнитную ленту или магнитный барабан, хранилась в шахте для ракеты. Если возникла необходимость заменить программу, то с ракетной базы на вертолетах доставляли новую ленту или барабан. Система управления обеспечивала КВО точек падения боевого блока в радиусе 3,2 км при стрельбе на дальность около 16000 км.
Головная часть МкЗ острой конической формы (на сериях до D включительно ГЧ имела более тупую форму) отделяемого типа в полете стабилизировалась вращением. Ее масса составляла 1,5 т. Ядерный моноблок мощностью 3-4 Мт имел несколько степеней защиты и надежные датчики подрыва. В 1961 году была разработана ГЧ Мк4 массой 2,8 т с более мощным зарядом, но ее решили установить на МБР «Титан-1».
