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Motor de cohete RD-107 (primer vuelo 1957)

Los cohetes soviéticos abarcaron toda la historia de la Unión Soviética (1922-1991). Los científicos e ingenieros de cohetes contribuyeron al desarrollo de sistemas de propulsión de cohetes y motores a reacción , que se utilizaron primero para artillería y luego para aviones de combate , bombarderos , misiles balísticos y exploración espacial . El progreso se incrementó enormemente con la ingeniería inversa de la tecnología alemana capturada por las tropas que se movían hacia el oeste durante los últimos días de la Segunda Guerra Mundial y el período inmediato siguiente.

Combustible líquido: la primera contribución

Tradicionalmente, el ejército ruso había usado solo combustible sólido en cohetes (generalmente pólvora negra ). La participación rusa en los cohetes comenzó en 1903 cuando Konstantin Tsiolkovsky publicó un artículo sobre cohetes de propulsión líquida (LPRE). [1] Aunque la idea de los cohetes se remonta al siglo XVII, los esfuerzos de Tsiolkovsky lograron avances significativos en el uso de combustible líquido. Su trabajo desafió el pensamiento tradicional y provocó una revolución en la ciencia que adoptó nuevas ideas en la tecnología de cohetes. [1]

Miembros de GIRD . De izquierda a derecha: IP Fortikov de pie, Yu A Pobedonostsev, Zabotin; sentados: A. Levitsky, Nadezhda Sumarokova, Sergei Korolev , BI Charanovsky, Friedrich Zander .

Uno de los primeros líderes en el desarrollo de motores de cohetes rusos fue Friedrich Zander , un entusiasta de los vuelos espaciales nacido en Alemania. Zander era el jefe de un grupo de investigadores de cohetes llamado GIRD, el acrónimo ruso de "Grupo de Investigación de Propulsión Reactiva", que fue creado en 1931. Zander, que idolatraba a Tsiolkovsky y al científico espacial alemán Hermann Oberth , supervisó el desarrollo de Rusia. primer cohete de combustible líquido, el GIRD 10. El cohete fue lanzado con éxito en 1933 y alcanzó una altitud de 400 m (1300 pies), pero Zander murió antes de que se llevara a cabo la prueba. [2]

Dos grupos de investigación desempeñaron papeles excepcionalmente importantes en el desarrollo temprano de la propulsión a chorro de la Guerra Fría soviética : el Laboratorio de Dinámica de Gas de Leningrado (GDL) y el Grupo de Investigación de Propulsión Reactiva (GIRD). Debido a sus objetivos similares y existencia paralela, hubo cierta superposición entre GDL y GIRD, y las dos organizaciones finalmente se fusionaron. Sin embargo, en términos generales, mientras que el GDL se centró principalmente en el desarrollo de motores de cohetes, GIRD participó en el diseño de ingeniería, la construcción y las pruebas de la nave que se impulsaría utilizando los motores que desarrolló el GDL. [3]

El GDL se formó en 1928, centrándose inicialmente principalmente en el desarrollo de cohetes de combustible sólido para uso militar, como armas antiaéreas y antitanques, aunque se ramificó en motores de cohetes de combustible líquido en mayo de 1929. Estos cohetes fueron desarrollado para ser utilizado como motores para aviones en lugar de para artillería convencional. Fue principalmente a través del trabajo del GDL que se desarrollaron las series de motores de cohetes OR y ORM, que se convertirían en la columna vertebral del desarrollo temprano de los reactores rusos. [4]

GIRD comenzó como la Sección de Motores a Reacción de una organización de defensa civil más grande conocida como la Sociedad para la Promoción de la Defensa y el Desarrollo Aeroquímico; El papel de GIRD era proporcionar tecnología práctica de motores a reacción para ser empleada en aplicaciones militares aéreas. Aunque las ramas de GIRD se establecieron en las principales ciudades de toda la Unión Soviética, las dos ramas más activas fueron las de Moscú (MosGIRD, formada en enero de 1931) y en Leningrado (LenGIRD, formada en noviembre de 1931). [5]MosGIRD trabajó en el desarrollo de investigación espacial, cohetes de propulsión líquida, diseño de cohetes en lo que respecta a aeronaves y la construcción de un túnel de viento supersónico (utilizado para las pruebas aerodinámicas de la aeronave que desarrollaron), mientras que LenGIRD desarrolló combustibles sólidos. cohetes utilizados para fotografiar la atmósfera superior, portando bengalas y sondeos atmosféricos. [6]

Los primeros pioneros en el campo comenzaron a postular que los combustibles líquidos eran más poderosos que los combustibles sólidos. [7] Algunos de los primeros combustibles utilizados por estos científicos fueron oxígeno, alcohol, metano, hidrógeno o combinaciones de ellos. [7] Se desarrolló una amarga rivalidad entre los investigadores de estos institutos. [1]

Para obtener los máximos beneficios militares, el jefe de estado mayor del Ejército Rojo, el mariscal Mikhail Tukhacheskii, fusionó GIRD con el GDL para estudiar ambos tipos de combustible. El nuevo grupo recibió la designación RNII. [1] Antes de fusionarse, el GDL había realizado pruebas de combustible líquido y usaba ácido nítrico, mientras que el GIRD había estado usando oxígeno líquido. [1] Un brillante, aunque a menudo conflictivo Sergei Korolev , encabezó el GIRD cuando se fusionó con RNII., y originalmente fue subdirector de la RNII. El jefe de Korolev era un hombre duro de la GDL llamado Kleimenov. Las amargas luchas internas ralentizaron el ritmo y la calidad de la investigación en la RNII, pero a pesar de la disensión interna, Korolev comenzó a producir diseños de misiles con motores de combustible líquido. En 1932, RNII estaba usando oxígeno líquido con queroseno como refrigerante, así como ácido nítrico e hidrocarburo . [7] En 1933, los soviéticos habían desarrollado con éxito el GIRD 09. El motor se probó en un planeador, que alcanzó una altitud propulsada de 400 m (1300 pies) antes de que fallara su cámara de empuje. [7]

Aplicaciones en los primeros aviones

Sergei Korolev (alrededor de 1937)

En su juventud, Sergei Korolev (1907-1966) siempre había estado fascinado por la aviación. En la universidad, su fascinación por los cohetes y los viajes espaciales creció. Se convirtió en uno de los ingenieros de cohetes más importantes de la tecnología aeronáutica soviética y se convirtió en el "diseñador jefe" del programa espacial soviético. [8] Sergei Korolev fue un miembro de vital importancia de GIRD, y más tarde se convirtió en el jefe del programa espacial soviético. Korolev jugaría un papel crucial tanto en el lanzamiento del Sputnik en 1957 como en la misión que puso a Yuri Gagarin en el espacio en 1961.

En las primeras etapas de la ciencia de los cohetes soviéticos, Korolev, quien inició el programa en Moscú, llamó al Grupo para el Estudio del Movimiento Reactivo, abreviado como GIRD en ruso. Como renombrado ingeniero aeronáutico y director de GIRD, él y sus colegas eran partidarios entusiastas de la carrera de Rusia hacia el espacio, y su objetivo era utilizar propulsor líquido para empujar sus cohetes a la atmósfera. [1]

En 1931, Korolev había llegado a Zander con un diseño conceptual para un avión propulsado por cohetes llamado RP-1. [2] Esta nave era esencialmente un planeador, propulsado por uno de los motores cohete de GDL, el OR-2. El OR-2 era un motor de cohete propulsado con gasolina y oxígeno líquido, y producía un empuje de 500 newtons (110 lb f). En mayo de 1932, aproximadamente un año antes de la muerte de Zander, Korolev se convirtió en director de GIRD. En este punto, continuó desarrollando su diseño para el RP-1, una versión actualizada llamada RP-2, y otra nave que llamó RP-218. El plan para el RP-218 requería un avión propulsado por cohete de dos asientos, completo con una cabina presurizada, un tren de aterrizaje retráctil y equipo para la investigación a gran altitud. Sin embargo, el diseño nunca se realizó porque, en ese momento, no había un cohete lo suficientemente potente y liviano como para que el RP-218 fuera práctico. [2]

En septiembre de 1933, GIRD se combinó con el Laboratorio de Dinámica de Gas y el conglomerado fue nombrado Institución de Investigación Científica RN II Rocket. Cuando los dos institutos se combinaron, reunieron a dos de los ingenieros más excepcionales y exitosos de la historia de la cohetería soviética. Korolev se asoció con el ingeniero de propulsión Valentin Glushko , y juntos destacaron en la industria de los cohetes, empujando a la Unión Soviética por delante de Estados Unidos en la carrera espacial. En lugar de perseguir el RP-218, en 1935, Korolev y RN II comenzaron a desarrollar el SK-9, un simple planeador de madera de dos asientos que se usaría para probar motores de cohetes. [9]El asiento trasero fue reemplazado por tanques que contenían queroseno y ácido nítrico, y el motor del cohete OR-2 se instaló en el fuselaje. La nave resultante se denominó RP-318. El RP-318 fue probado en numerosas ocasiones con el motor instalado y se consideró listo para vuelos de prueba en abril de 1938, pero el desarrollo del avión se detuvo cuando Joseph Stalin realizó una purga de RN II, ejecutando al director y al ingeniero jefe y encarcelando a Korolev para las minas de oro de Kolyma durante 10 años. [10] A pesar de todos sus logros, la identidad de Korolev en realidad siguió siendo un secreto soviético hasta su muerte en 1966. [8] Glushko, en paralelo, sufrió un destino similar y fue sentenciado a ocho años de prisión, pero trabajando en varios proyectos de aviones con otros arrestados. científicos.

Segunda Guerra Mundial

Los soviéticos comenzaron a rediseñar las cámaras de empuje de sus motores de cohetes, así como a investigar mejores sistemas de encendido. Estos esfuerzos de investigación estaban recibiendo más atención y financiación a medida que Europa comenzaba su escalada hacia el caos de la Segunda Guerra Mundial . El programa de cohetes soviéticos había desarrollado motores con encendido de dos etapas y empuje variable casi dos años antes de que Alemania lanzara su Me 163 . [7] Sin embargo, el motor soviético solo estaba en planeadores para pruebas y no estaba disponible para vuelos a plena potencia. El empuje del motor era demasiado bajo y la acumulación de presión provocó fallas sistémicas.

Hacia fines de 1938, se reanudó el trabajo en el RP-318 en N II-3, que era el nuevo título de la Institución de Investigación Científica Rocket. La aeronave fue reparada y modificada, con la adición de un motor nuevo y más potente para reemplazar al OR-2. El nuevo motor (el ORM-65) había sido diseñado originalmente para su uso en un misil de crucero de lanzamiento único, pero se adaptó para que pudiera emplearse en un avión de usos múltiples. [11] En comparación con el OR-2, el nuevo ORM-65 podría producir un empuje variable entre 700 y 1400 newtons (160 y 310 lb f ). Después de extensas pruebas, el 28 de febrero de 1940, el nuevo RP-318-1fue probado con éxito en un vuelo a plena potencia; la nave alcanzó una velocidad de 90 mph (140 km / h), alcanzó una altitud de 1,8 millas (2,9 km) en 110 segundos de operación y aterrizó de forma segura cuando se agotó el combustible. Aunque esta fue una ocasión trascendental en el desarrollo de aviones rusos, se archivaron otros planes para mejorar este avión, y cuando el ejército alemán se acercó a Moscú en agosto de 1941, se quemó el RP-318-1 para mantenerlo alejado de los alemanes. [12]

Mikhail Tikhonravov (en 1925)

La invasión alemana de Rusia en el verano de 1941 provocó un agudo sentido de urgencia en los soviéticos para desarrollar aviones prácticos propulsados ​​por cohetes. La fuerza aérea convencional rusa estaba dominada por la Luftwaffe , y decenas de sus aviones fueron derribados por combatientes alemanes individuales. [2] Los rusos necesitaban un arma superior para contrarrestar las fuerzas aéreas alemanas, y consideraron naves interceptoras propulsadas por cohetes como la solución a su dilema. En la primavera de 1941, Andrei Kostikov (el nuevo director de N II-3, anteriormente RN II) y Mikhail Tikhonravov comenzaron a diseñar un nuevo interceptor propulsado por cohetes, el Kostikov 302.

El Kostikov 302 se convirtió en el primer avión cohete ruso que tendría muchas características compartidas con los aviones de combate modernos. Estaba construido de madera, con algo de aluminio, pero incluía una cabina presurizada y un tren de aterrizaje retráctil. Otro aspecto clave del Kostikov 302 era que estaba equipado con actuadores hidráulicos, lo que permitía al piloto pilotar el avión con más facilidad. Estos actuadores, en efecto, el equivalente a la dirección asistida en un automóvil, redujeron en gran medida la cantidad de fuerza que los pilotos tenían que aplicar para controlar el avión. Debido a la guerra en curso con Alemania, los funcionarios rusos se esforzaron por hacer del avión Kostikov un activo militar funcional lo más rápido posible. Esto implicó equiparlo con vidrio blindado, placas blindadas, varios cañones de 20 mm y la opción de una carga útil de cohetes o bombas debajo de las alas.Aunque tenía un alcance limitado, este avión se convirtió en una herramienta útil para incursiones breves, como interceptar aviones enemigos. Sin embargo, en 1944, el 302 no pudo cumplir con los requisitos de rendimiento de Kostikov, en parte porque la tecnología del motor no estaba a la altura del desarrollo de la aeronave.[13]

Los equipos de investigación lograron un avance importante en 1942: finalmente produjeron un motor cohete probado y listo para el combate, el D-7-A-1100. Para ello se utilizó un combustible líquido de queroseno con un oxidante de ácido nítrico . Sin embargo, la invasión nazi tenía al alto mando soviético centrado en otros asuntos, y el motor nunca se fabricó para su uso. [7]

Impacto alemán

Cohete V-2 en vuelo durante la Operación Backfire (octubre de 1945)
R-1 soviético en el portaaviones Vidal (1948)

En 1944, la Alemania nazi se estaba desmoronando bajo una guerra de dos frentes. Tanto las fuerzas estadounidenses como las soviéticas estaban en una carrera por las instalaciones de cohetes alemanes. Ya en agosto de 1944, el ejército soviético conquistó el sitio de pruebas alemán demolido en Dębice , Polonia, y encontró restos de misiles V-2 desmantelados y restos de plataformas de lanzamiento que permitieron recopilar datos técnicos básicos del programa de cohetes alemán. El ejército soviético ocupó Peenemünde el 5 de mayo de 1945, donde todas las actividades alemanas habían sido cerradas a principios de febrero de 1945 y transferidas al área alrededor de Nordhausen con Mittelwerk.para la fabricación masiva de V-2. Al darse cuenta de la importancia de su captura, los soviéticos comenzaron inmediatamente a salvar y reparar las instalaciones de prueba en Peenemünde. Como parte de la ocupación de Peenemünde, los soviéticos obtuvieron la plataforma de cohetes V-2 , algunos estudios conceptuales de los cohetes de alcance oceánico A-9 / A-10 , el misil superficie-superficie de corto alcance Rheinbote y el misil aire-a -superficie R4M. cohete aéreo, llamado Orkan por los alemanes. Estos representan algunas de las plataformas notables, capturadas en su mayoría intactas y operativas.

Los soviéticos comenzaron una operación equivalente a la Operación Paperclip para atrapar a los científicos alemanes. Echaron de menos el grupo de investigación de Wernher von Braun , que se rindió voluntariamente al ejército de los Estados Unidos el 2 de mayo de 1945, y la mayoría de los científicos de Peenemünde que preferían trabajar en el lado británico o estadounidense. Además, el Ejército de los EE. UU. Pudo capturar y eliminar más de 100 V2-s completados y componentes ensamblados, junto con todos los documentos relevantes para el diseño y la fabricación, del Mittelwerk antes de entregarlo al ejército soviético en julio de 1945. como se acordó anteriormente durante la Conferencia de Yalta . Como el único científico espacial experimentado, los soviéticos convencieron a Helmut Gröttrup , [14]el jefe del grupo para el desarrollo de los sistemas de control V-2 a partir de 1941, para establecer el Institut Gröttrup en Bleicherode, y también contrató a más científicos alemanes para construir el Institut Rabe para reconstruir el V-2 y otras armas alemanas. [15] A principios de 1946, Gröttrup fue nombrado director general del Institut Nordhausen, que aumentó a 5500 personas para restaurar la documentación V-2 y la producción completa de componentes V-2 hasta octubre de 1946. [16] Después de completar esta tarea, un grupo seleccionado de unos 160 científicos fue trasladado por la fuerza a la URSS para permanecer en la isla de Gorodomlya como parte de la Operación Osoaviakhimel 22 de octubre de 1946, entre más de 2000 otros expertos alemanes a otros lugares y otras industrias para asegurar y completar la transferencia de conocimiento de la tecnología alemana. [17] [18] Korolev fue nombrado ingeniero jefe de los expertos soviéticos delegados al Institut Nordhausen, y Glushko estaba a cargo del grupo que restablecía el motor V-2 y sus pruebas.

Otro factor importante en el desarrollo de los aviones rusos modernos fue la tecnología obtenida de los alemanes después del final de la Segunda Guerra Mundial. Dado que la mayoría de las potencias del Eje no estaban en condiciones de reembolsar los miles de millones de dólares que supuestamente debían, los soviéticos desplegaron "brigadas de trofeos", cuya tarea consistía en confiscar todo el equipo, los materiales y la tecnología que serían de utilidad científica para los URSS. [19]Siddiqi señala que los soviéticos obtuvieron modelos de múltiples aviones de combate, motores a reacción y una gran cantidad de información técnica sobre equipos relacionados con la aviación. En el verano de 1945, la Unión Soviética tenía el control de 600 plantas de aviación alemanas, que constituían más del 50% de toda la industria aeroespacial de Alemania. De hecho, el Comisariado soviético de la industria de la aviación (NKAP) envió ingenieros de aviación rusos a Alemania para estudiar en profundidad los detalles del diseño de los aviones alemanes: el diseño de las alas, la propulsión de cohetes y los sistemas electrónicos eran de particular interés. [19] Experiencia alemana sobre propulsión reactivadesempeñó un papel considerable en la progresión del desarrollo soviético tanto de aviones a reacción como de naves espaciales propulsadas por cohetes. El general de división Nikolai Petrov, que encabezó una comisión enviada por el NKAP para examinar las instalaciones de investigación alemanas, informó a las brigadas de trofeos en la Alemania ocupada por los soviéticos que su tarea implicaba:

... la retirada, custodia y envío a Moscú de todos los motores y aviones experimentales alemanes de todo tipo; equipos de aviación, componentes y todos los materiales asociados con su diseño y producción; materiales de investigación científica; instalaciones de laboratorio; túneles de viento; instrumentación; bibliotecas; y archivos científicos. La Comisión debe trabajar en la escena inmediatamente después de que las tropas soviéticas capturen los lugares apropiados, los centros científicos y las regiones industriales de Alemania. [19]

En octubre de 1948, la Unión Soviética había construido una réplica del V-2, llamada R-1 , y la lanzó con éxito en Kapustin Yar . Desde 1947 hasta finales de 1950, el equipo alemán elaboró ​​conceptos y mejoras para la carga útil extendida y el alcance en los proyectos G-1, G-2 y G-4. [20] El equipo alemán tuvo que permanecer en la isla Gorodomlya hasta 1952 y 1953. Paralelamente, el trabajo soviético se centró en misiles más grandes, el R-2 y R-5 bajo Dmitry Ustinov y Sergei Korolev , basado en un mayor desarrollo la tecnología V-2 con el uso de ideas de los estudios conceptuales alemanes. [21]Los detalles de los logros soviéticos eran desconocidos para el equipo alemán y completamente subestimados por la inteligencia occidental hasta que, en noviembre de 1957, el satélite Sputnik 1 fue lanzado con éxito a la órbita por el cohete Sputnik basado en R-7 , el primer misil balístico intercontinental del mundo . [22]

El primer misil balístico soviético que utiliza propulsores almacenables fue desarrollado a partir del misil tierra-aire (SAM) alemán Wasserfall por el OKB de Korolev. Fue llamado el misil R-11 . [23] El R-11 estaba operativo en 1955, tenía un alcance de 270 kilómetros y tenía un motor con un empuje de 8300 kgf. Este sistema se convirtió en la base de los misiles balísticos lanzados desde submarinos (SLBM). Sin embargo, esta aplicación requirió un cambio de combustible del combustible terrestre de ácido nítrico con queroseno al combustible V-2 real usando un chorro de gas de grafito. [24] : 735–740

Avances en los sistemas militares

En el transcurso de la Guerra Fría, la Unión Soviética desarrolló unas 500 plataformas de cohetes LPRE. En 1982, los soviéticos comenzaron a probar el RD-170 . Este cohete propulsado por ácido nítrico y queroseno era capaz de producir más empuje que cualquier motor disponible. El RD-170 tenía 4 propulsores variables con combustión por etapas . El motor experimentó dificultades técnicas iniciales y sufrió daños masivos al apagarse por etapas. Para remediar esto, los ingenieros soviéticos tuvieron que reducir su capacidad de empuje. El motor fue probado oficialmente en vuelo con éxito en 1985. [7]

La necesidad de fuerzas nucleares móviles comenzó a aumentar a medida que se intensificaba la Guerra Fría a principios de la década de 1950. La idea de un armamento nuclear táctico lanzado por la armada comenzó a afianzarse. En 1950, la URSS había desarrollado misiles balísticos lanzados desde submarinos. Estos misiles eran de múltiples etapas, pero debido a las limitaciones de combustible, no se podían lanzar desde el agua. El sistema de misiles inicial utilizó armamento terrestre. La URSS es la única nación conocida que utiliza motores LPRE para sus SLBM.

Lanzacohetes Katyusha en acción.

Aparte del aspecto nuclear de los misiles propulsados ​​por cohetes, los científicos soviéticos buscaron aprovechar esta tecnología para otros sistemas de armas. Ya en 1938, los soviéticos eran capaces de utilizar cohetes con fines antipersonal. Esta tecnología se había perfeccionado con el cohete Katyusha, utilizado ampliamente contra los nazis durante la invasión alemana. [1] Durante la Segunda Guerra Mundial, no hay registro de que se hayan producido o diseñado armas de combustible líquido. [24] : 738 De 1958 a 1962, los soviéticos investigaron y desarrollaron sistemas de misiles antiaéreos LPRE propulsados. Estos cohetes utilizaban principalmente ácido nítrico en proporción con una amina hipergólica como combustible. [7]

Andrei Tupolev

Tupolev TU-16 Bomber, el primer jet bombardero soviético.

Andrei Tupolev fue un destacado diseñador de aviones de la Rusia soviética. Tupolev era parte de una empresa que se especializaba en todos los aviones militares de metal. Tupolev reclutó y formó TsAGI, que era el instituto de investigación de aviación soviético. Desde la década de 1920 hasta 1937, Tupolev y su grupo trabajaron en el diseño y producción de aviones soviéticos. En 1937, Tupolev fue arrestado por Stalin durante la Gran Purga . Mientras estaba en prisión en la prisión de Bulshevo en Moscú, Tupolev fue reclutado por la NKVD para dirigir TsKB-29. Esta organización utilizó prisioneros políticos para producir aviones para el estado soviético. Mientras estaba en prisión, Tupolev comenzó a centrarse en el diseño de bombarderos y produjo el Tu-2, que se convirtió en el principal bombardero soviético durante la Segunda Guerra Mundial. [25]

Después de la Segunda Guerra Mundial, a Tupolev se le asignó trabajar en la ingeniería inversa de los bombarderos B-29 de EE. UU . De su trabajo, produjo el Tu-4 . A medida que la Guerra Fría comenzó a tomar forma, el énfasis comenzó a girar hacia la velocidad de los aviones. En 1950, el grupo de Tupolev produjo el primer turbohélice de la URSS, el Tu-95 . La producción y el diseño progresaron rápidamente, y en 1952 Tupolev había producido el primer bombardero a reacción soviético, el Tu-16 . El Tu-22 lo siguió rápidamente como un bombardero a reacción bimotor. El grupo Tupolev evolucionó más hacia aviones de reacción civiles hasta su muerte en 1972. [25]

Pavel Sukhoi

Pavel Sukhoi era diseñador senior en el Instituto Central de Aerohidrodinámica de Moscú. Este grupo de diseño estaba bajo el control de TsAGI de Tupolev. En 1939, Moscú ordenó a Sukhoi que encabezara un nuevo grupo de investigación científica llamado OKB. Esta organización tenía su sede en la actual Járkov , Ucrania. Esta nueva organización bajo la dirección de Sukhoi comenzó la investigación y el diseño de aviones de ataque redondos. El primero de ellos fue el Su-6. El embate de la invasión nazi interrumpió el desarrollo de los cazas del OKB. Tras el final de la Segunda Guerra Mundial, Stalin ordenó a Sukhoi que comenzara las investigaciones sobre aviones a reacción. [26] Los primeros problemas de desarrollo, combinados con los prejuicios políticos, condenaron al primer caza a reacción soviético, el Su-9.y nunca estuvo en producción. Stalin pensó que los diseños del grupo estaban demasiado cerca de los aviones a reacción alemanes capturados. Como resultado, la oficina de diseño se cerró y se trasladó al departamento de Tupolev en Moscú. [26]

La suerte de Sukhoi volvió a cambiar en 1953 cuando murió Stalin. El nuevo gobierno le permitió crear otro grupo independiente de diseño de aviones de combate. En 1954, el grupo fue nombrado OKB-51, que sigue siendo hasta el día de hoy un grupo de investigación activo. Los primeros años de la década de 1950 y 1960 arrojaron tremendos resultados en la forma del Su-7 y el Su-9 del ala delta. Estos dos cazas se actualizaron individualmente con nueva tecnología para luego convertirse en interceptores de cazas Su-11 y Su-15 . Tras su muerte en 1975, el nombre de Pavel Sukhoi se agregó al nombre de la oficina en reconocimiento a sus servicios. [26]

Desarrollo de aviones MiG

Avión de combate MiG-17

Uno de los principales aviones de combate que Rusia empleó durante la Guerra Fría fue el MiG . En un artículo de Britannica Academic, Siddiqi explica que en 1939, Joseph Stalin pidió la creación de un nuevo avión a reacción para el ejército ruso. Los hombres elegidos para liderar el diseño de este nuevo caza fueron Artem I. Mikoyan y Mikhail I. Gurevich; la abreviatura MiG es una conjunción de los apellidos de estos hombres. El primer avión que diseñaron fue el I-200. El I-200 era un jet de un solo motor, diseñado para operar a grandes altitudes y a alta velocidad para interceptar bombarderos enemigos. Este avión voló por primera vez en 1940 (solo 1 año después de la declaración de Stalin), y luego fue rebautizado como MiG-1 . Más tarde, un MiG-3 mejoradofue desarrollado, y en 1942, el equipo de Mikoyan y Gurevich se convirtió en una oficina de diseño independiente, conocida informalmente como MiG, pero formalmente como OKB-155 (que significa Oficina de Diseño Experimental en ruso). [27]

Durante la Guerra Fría, el OKB-155 produjo algunos de los aviones a reacción más importantes de Rusia. Según Siddiqi, la información técnica capturada de la derrotada Alemania jugó un papel sustancial en el lanzamiento del OKB-155 del primer caza a reacción de la URSS, el MiG-9 , en 1946. Otros aviones prominentes diseñados y producidos por este grupo incluyen el MiG-15 , el MiG-17 , MiG-19 , MiG-21 , MiG-23 y MiG-25. El MiG-15 al MiG-21 se produjeron a mediados de la década de 1940 hasta la última parte de la década de 1950. El MiG-23 y MiG-25 no se desarrollaron hasta la década de 1960. Cada uno de estos aviones ofrecía capacidades únicas al ejército soviético. El MiG-15 se empleó principalmente contra las fuerzas estadounidenses durante la Guerra de Corea y resultó ser un gran éxito. Los MiG-17, -19 y -21 continuaron mejorando este diseño, ya que cada modelo alcanzó velocidades progresivamente mayores; El MiG-19 fue el primer avión supersónico de Rusia producido en cantidades industriales, y el MiG-21 alcanzó velocidades superiores a Mach 2. Finalmente, el MiG-23 fue el primer avión de combate de ala de barrido variable de la Unión Soviética, y el MiG -25 fue el primer jet de Rusia capaz de alcanzar Mach 3. [27]

Avances de la era espacial

Sputnik I, el primer satélite terrestre artificial

Sputnik 1 fue el primer satélite terrestre artificial jamás lanzado. El 4 de octubre de 1957, la URSS puso en órbita el Sputnik 1 y recibió transmisiones de él. [28] El Sputnik 1 fue diseñado para ser el precursor de múltiples misiones satelitales. La tecnología se sometió constantemente a actualizaciones a medida que aumentaba el peso de los satélites. La primera falla notable ocurrió durante el Sputnik 4 , una prueba no tripulada de la cápsula Vostok . Un mal funcionamiento del sistema de guía apuntó a la cápsula en la dirección incorrecta para el motor que sale de la órbita, enviándolo en su lugar a una órbita más alta, que decayó aproximadamente cuatro meses después. [29]El éxito del Sputnik 1 fue seguido por el lanzamiento de 175 cohetes meteorológicos en los dos años siguientes. En total, se lanzaron diez de los satélites Sputnik .

El Programa Espacial Soviético trajo consigo numerosos avances como el Sputnik 1 . [30] Sin embargo, antes de la institución de la sonda satelital, era necesario desarrollar tecnología para asegurar el éxito del satélite. Para que la sonda tuviera éxito en el espacio, era necesario desarrollar un mecanismo para sacar el objeto de la atmósfera terrestre. El sistema de propulsión que se utilizó para enviar al Sputnik 1 al espacio se denominó R-7 . El diseño del R-7 también fue único para su época y permitió que el lanzamiento del Sputnik 1 fuera un éxito. Un aspecto clave fue el tipo de combustible utilizado para propulsar el cohete. Un componente principal del combustible era el UDMH [31]. que cuando se combina con otros compuestos produce un combustible que es potente y estable a ciertas temperaturas.

La capacidad de lanzar satélites provino del arsenal de misiles balísticos intercontinentales soviéticos (ICBM), utilizando el motor RD-107 para el vehículo de lanzamiento Vostok . La primera versión de Vostok tenía 1 motor central y 4 motores de escenario con correa. Todos los motores tenían capacidad de empuje vectorial. El Vostok original se alimentaba con oxígeno líquido y queroseno. Había un total de 20 motores, cada uno capaz de contribuir con 55.000 libras de fuerza (240 kN) de empuje. [32]El motor Vostok fue el primer diseño soviético verdadero. El nombre técnico fue RD-107 y más tarde RD-108. Estos motores tenían dos cámaras de empuje. Originalmente eran de combustión monopropulsante utilizando combustible de peróxido de hidrógeno. Esta familia de motores se utilizó no solo en el Vostok, sino también en los vehículos de lanzamiento Voskhod , Molniya y Soyuz . [7]

En 1959, el programa espacial necesitaba una plataforma de motor de 3 etapas, por lo que el motor Vostok se adaptó en consecuencia para el lanzamiento de sondas lunares. En 1963, el Vostok estaba equipado para aplicaciones de 4 etapas. Esta plataforma se utilizó para el primer vuelo con varios tripulantes. [33] Cuando comenzó 1964, los soviéticos introdujeron un nuevo motor en su programa de motores de refuerzo, el RD-0110 . Este motor reemplazó al RD-107 en la segunda etapa, tanto en los vehículos de lanzamiento Molniya como en Soyuz. Estos motores eran propulsados ​​por oxígeno líquido, con refrigerante de queroseno. El RD-0110 tenía cuatro propulsores variables. Este motor era único porque inicialmente fue lanzado por un propulsor de combustible sólido, pero fue alimentado en vuelo por oxígeno líquido. [7]

Sin embargo, este desarrollo provocó un nuevo problema para la comunidad científica soviética. El Vostok era demasiado poderoso para los satélites más nuevos que intentaban alcanzar la órbita terrestre baja . [ aclaración necesaria ] La comunidad espacial se volvió una vez más hacia el comando de misiles soviético. Los nuevos sistemas de misiles balísticos intermedios (IBRM) proporcionaron dos opciones de motor: el Sandal (1 etapa) o el Skean (2 etapas). Ambos sistemas se actualizaron a un nuevo motor RD-111. Después de estas actualizaciones, el satélite más grande llamado Proton I fue lanzado en 1965. [34]El tipo de motor utilizado para Proton I fue el RD-119. Este motor proporcionó casi 13,3 millones de newtons (3,0 millones de libras-fuerza) de empuje y, en última instancia, se utilizó para ejecutar la órbita terrestre baja. [34]

El 8 de diciembre de 1957, el director de la Academia de Ciencias de la Unión Soviética se dirigió a los Estados Unidos en relación con el primer satélite artificial que fue enviado el 4 de octubre de 1957. Creía que parte de este satélite había vuelto a caer en el continente norteamericano. Continente. Los soviéticos querían la ayuda de los estadounidenses para recuperar los componentes del satélite, sin embargo, Estados Unidos planeaba ver la tecnología de los satélites para desarrollar sus propios satélites y cohetes para la propulsión y el reingreso. [35]

Desde el año 1961-1963, la Unión Soviética quiso mejorar sus diseños. Esto llevó al desarrollo de un nuevo cohete de propulsión. Este nuevo cohete recibió el nombre de N-1 . Este cohete se convertiría en una mejora sofisticada del diseño soviético tradicional y allanaría el camino para numerosos lanzamientos de cohetes. Las especificaciones del cohete también fueron asombrosas para su época. La cantidad de empuje generado por el cohete osciló entre 10 y 20 toneladas de empuje, que fue capaz de poner en órbita un satélite de 40 a 50 toneladas. [36] El hombre que jugó un papel crucial en el desarrollo de este nuevo cohete fue Sergei Korolev.. Supervisó el desarrollo del cohete y se aseguró de que se convirtiera en un éxito. El desarrollo del cohete N-1 se convirtió en el sucesor de otros cohetes de diseño soviético como el R-7 . También provocó un amplio concurso para cohetes homólogo de Estados Unidos Saturno V . Sin embargo, una diferencia clave entre los dos cohetes fueron las etapas que ocurrieron en un lanzamiento típico. Mientras que Saturno V tenía cuatro etapas, el N-1 tenía cinco etapas. La quinta etapa de la N-1 se utilizó para la posición de aterrizaje. El N-1 estaba propulsado por potentes motores como el NK-33 , NK-43y NK-39. A pesar de lo revolucionario que se había vuelto este estilo de diseño, la construcción no se desarrolló tan bien como se esperaba. El choque de ideas entre los científicos que querían hacer público su trabajo y las entidades militares que querían mantener el proyecto lo más secreto posible provocó retrasos y, en ocasiones, impidió que el proyecto avanzara. [37] A medida que pasaba el tiempo, el N-1 era propenso a varios defectos de diseño. Estos defectos provocaron numerosos lanzamientos fallidos debido a que la primera etapa en su diseño fue defectuosa. A finales de la década de 1960 se produjeron muchos intentos fallidos de lanzamiento. Finalmente, el programa se cerró. [38]

Ver también

  • Programa espacial soviético
  • Sergei Korolev (1907-1966), ingeniero jefe y cerebro del programa espacial y de cohetes soviéticos, jefe de la Oficina de Diseño Experimental OKB -1
  • Valentin Glushko (1908-1989), diseñador jefe de motores de cohetes, jefe de OKB-456
  • Dmitry Ustinov (1908-1984), jefe militar del programa espacial y de cohetes soviéticos, Comisario del Pueblo de Armamentos desde 1941, Ministro de Defensa desde 1976
  • Boris Chertok (1912-2011), diseñador de sistemas de control

Referencias

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Fuentes citadas

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