Raketa R-5V (R-5VAO, V-5V) je sovětská jednostupňová geofyzikální raketa na kapalné palivo .
Byl vytvořen na základě balistické rakety středního doletu R-5M vyvinuté pod vedením S. P. Koroljova v OKB-1 .
27. července 1963 se Koroljov dohodl na zadání pro vývoj nové řady akademických raket R-5V. Byl určen zejména pro vědecký výzkum v rámci programu vysokohorské astrofyzikální observatoře (HAO). Proto rakety nové řady měly další index - R-5VAO.
Pro zajištění normálního fungování zařízení HLW a plnění vědeckých úkolů pro studium Slunce a galaktických objektů bylo nutné vypustit raketu po trajektorii blízké vertikále a zajistit stabilizaci rakety v pasivní sekci. Bylo nutné odhodit nosní kužel a uvolnit horní polokouli s vybavením HAO, která zůstala během dalšího letu otevřená. Instalace HLW neměla okénka a utěsněné přihrádky.
Po ukončení prací byla jednotka VAO spuštěna do speciálního kontejneru. Pro oddělení kontejneru s následným vyproštěním bylo nutné otočit raketu do vodorovné polohy ve výšce 100 km sestupné větve trajektorie. Počítalo se se záchranou celé instalace HLW bez jejího dělení na části, což bylo diktováno potřebou ušetřit 25 kazet se zachycenými filmy a drahými zařízeními s difrakčními mřížkami, křemennou optikou a složitými mechanismy.
OKB-1 zajistilo pokračování experimentů pro pokročilý vývoj na raketě R-5V. Bylo plánováno studovat aerodynamiku a přenos tepla na modelu odpovídajícímu geometrickému tvaru sestupového vozidla nové pilotované lodi 7K, která měla nahradit kosmické lodě Vostok a Voskhod.
Kromě toho experimenty na raketě R-5V prováděla řada ústavů Akademie věd SSSR a oborových ústavů.
Počátkem 60. let začaly v Byurakanské observatoři práce na vytvoření vysokohorských astrofyzikálních observatoří v čele s Grigorem Aramovičem Gurzadyanem (první start se uskutečnil 15. února 1961) [1] . Vznikly raketové observatoře K-2, K-3 a K-4 [2] , které byly vypouštěny na výškové rakety dosahující výšek až 500 km. Observatoře K-2 byly navrženy ke studiu Slunce v ultrafialové oblasti spektra 912–3000 Å a v oblasti měkkého rentgenového záření (1–100 Å), zatímco observatoře K3 a K4 byly určeny ke studiu hvězd, galaxií. a mlhoviny v UV oblasti 500–3000 Å [3] [4] [5] . Vědecké přístroje byly umístěny na dvouosé stabilizované platformě, v hlavové kapsli oddělené od rakety. Pro zajištění normálního fungování zařízení vysokohorských astrofyzikálních observatoří (HAO) a pro plnění vědeckých úkolů pro studium Slunce a galaktických objektů byly rakety vybaveny uklidňujícími a stabilizačními systémy v pasivní části trajektorie.
První start rakety R-5V se uskutečnil 26. září 1964 a byl nouzový.
První částečně úspěšný start rakety R-5VAO byl možný až 13. října 1965. Astrofyzici neuspěli. Nefungovalo pneumatické zařízení, které otevíralo poloskořepiny kontejneru, a nebylo možné provádět měření. Na dalších pozicích vědeckého programu při spuštění 13. října 1965 byly získány důležité vědecké výsledky. Poprvé bylo možné získat data o aerodynamice a přenosu tepla za přirozených letových podmínek při vstupu do hustých vrstev atmosféry hypersonickou rychlostí (M = 10). Při tomto startu byly také získány nové vědecké výsledky na zařízení Akademie věd SSSR : výškové profily koncentrace a teploty elektronů, výškové změny integrálního koeficientu absorpce ultrafialového záření ze Slunce v ionosféře , spektrální rozložení infračerveného záření Země , elektrofyzikální parametry ionosféry atd.
V letech 1964-1967. bylo provedeno pět startů R-5V, nicméně v roce 1967 byly práce dočasně zastaveny z důvodu řady zjištěných připomínek k provozu systémů zajišťujících provoz VAO.
V únoru až březnu 1968 byly práce na R-5V obnoveny. Přitom v letech 1968-1969. byla vyvinuta pokročilejší schémata a konstrukce hlavní jednotky a kontejneru, používané pro raketovou astrofyzikální observatoř (RAO).
Starty byly obnoveny v dubnu 1970. Při všech startech R-5V byla studována aerodynamika a přenos tepla na modelu odpovídajícím geometrickým tvarem sestupovému vozidlu, který má tvar "světlomety". V dalších letech byla získaná data použita k vytvoření SA lodí typu 7K.
Ze sedmi raket vypuštěných před rokem 1971 byly dvě přiděleny pro výzkum v rámci mezinárodního programu „Vertical“.
Dne 28. listopadu 1970 začala nová etapa vesmírných experimentů prováděných pomocí geofyzikálních raket za účasti socialistických zemí v oblasti průzkumu a využívání vesmíru pro mírové účely. V 08:30 moskevského času odstartovala raketa Vertikal-1 z kosmodromu Kapustin Yar do výšky 487 kilometrů. To bylo možné, když se do návrhu zapojili nejlepší designéři a designéři, kteří během krátké doby vytvořili zásadně novou hlavní jednotku, která nemá ve světové kosmonautice obdoby. Hlavní jednotka zahrnovala kulové sestupové vozidlo (SA) a válcový přístrojový prostor (IP), ve kterém byl kromě přístrojů řídicího systému umístěn model odpovídající geometrickým tvarem sestupovým vozidlům řady Sojuz . V dalších letech byly získané informace o aerodynamice a přenosu tepla použity při vytváření SA lodí modifikace 7K.
Sférický SA, který obsahoval astrofyzikální zařízení, včetně slunečních a hvězdných dalekohledů, měl konektor pod rovníkem. Horní část SA sloužila jako otočné víko, vybavené mechanismy pro odemykání a zamykání, jakož i otevírání a zavírání. Převážná část těchto mechanismů v podobě objemových hydraulických pohonů byla umístěna na PA, což uvolnilo prostor pro vědecké zařízení, usnadnilo SA a padákový systém. Byly také vyvinuty originální uzly pro propojení sférického SA se softwarem atd.
Přední konstruktér A. M. Petrjakhin a zaměstnanci sektoru V. P. Bagrov, G. S. Boldyrev, Yu. G. Butin, N. A. Kalašnikov, V. N. Myakov, A. L. Piskun, V. M. Polishchuk a další pod vedením Stala Denisova.
Ráno 28. listopadu 1970 proběhl start z kosmodromu Kapustin Yar. Po dosažení předem stanovené výšky se na hlavovém bloku rakety otevřely četné tyče s přístrojovými senzory. O pár vteřin později zafungovaly mechanismy otevírání a otáčení krytu kulového SA, čímž vznikl kruhový pohled na astrofyzikální přístroje. Po 10 minutách se hlavový blok " Vertical-1 " přepnul na sestupnou větev trajektorie. Ve stejnou dobu byl ze softwaru hlavní jednotky speciálním pyroposunem vyhozen model sestupového vozidla kosmické lodi Sojuz T, který přistál samostatně.
Víko SA se zavřelo a zamklo, čímž chránilo astrofyzikální observatoř před účinky hustých vrstev atmosféry. O několik sekund později byl kulový SA oddělen od hlavní jednotky pomocí motoru na tuhá paliva. Prázdné nádrže nosné rakety explodovaly, ale to už nebylo pro oddělené SA nebezpečné. které se snesly na padácích a shodily vyvažovací závaží spolu s přední částí víka.
Vyhledávač dodal SA do montážní a testovací budovy. SA obsahovala přístroje a výsledky experimentu o studiu Slunce, jeho krátkovlnného záření, spektra a fotografií v oblasti měkkého rentgenového záření atd.
20. srpna 1971 v souladu s programem Interkosmos odstartovala z kosmodromu Kapustin Yar geofyzikální raketa Vertikal-2 . Většina drahých astrofyzikálních přístrojů se vrátila na Zemi po letu rakety Vertikal-1 byla úspěšně použita ve druhém experimentu. Raketa je navržena tak, aby pokračovala v komplexních studiích slunečního ultrafialového a rentgenového záření, ionosférických parametrů a meteorických částic. V SA byla umístěna zařízení vyrobená v SSSR , NDR , Polsku, Maďarsku a Československu. Raketa vynesla zařízení do výšky 463 kilometrů. Na sestupném úseku ve výšce 90 kilometrů byl proveden oddíl SA, který přistál pomocí padákového systému.
Za úspěšnou práci v rámci programu Vertical a účast na výstavě, kde byla vystavena hlavní jednotka, která získala první místo, byla řada zaměstnanců OKB-1 oceněna medailemi a certifikáty VDNKh SSSR .
Celkem bylo od 26. září 1964 do 9. října 1971 provedeno dvanáct startů rakety R-5V z testovacího místa Kapustin Yar , z nichž dva byly nouzové.
| počáteční hmotnost | 29 t |
| Hmotnost nenatankované rakety | 5 t |
| Motor | LRE RD-103M |
| Tah motoru blízko Země / ve vakuu | 44 tf / 51 tf |
| Specifický impuls na Zemi/ve vakuu | 220 s / 248 s |
| Komponenty paliva | 92% ethylalkohol - kapalný kyslík |
| Délka (plná) | asi 23 m |
| Průměr pouzdra | 1652 mm |
| Rozpětí stabilizátoru | 3452 mm |
| Hmotnost hlavy rakety | 1300 kg |
| výška zdvihu | 463-487 km |
| Výška oddílu SA při sestupu | 62 km |
