R-7

mini|Eine auf der R-7 basierende Wostok-Trägerrakete auf der Allunionsausstellung in Moskau mini|R-7 von der Seite und von unten auf 20 Hauptdüsen und 12 Vernierdüsen

Die R-7 (russ. Semjorka „die Sieben“) war die weltweit erste Interkontinentalrakete (ICBM). Sie wurde in der Sowjetunion entwickelt und bildet die Basis für die bis heute eingesetzte Sojus. Die R-7 gehört zu den zuverlässigsten und ist die am häufigsten eingesetzte Trägerrakete in der Raumfahrt. Ab 1953 wurde sie im OKB-1 unter der Leitung von Sergei Koroljow entwickelt und eingesetzt. Mangels einer offiziellen russischen Bezeichnung wurde im Westen anfangs der DIA-Code SS-6 oder der NATO-Codename Sapwood (englisch für Splintholz) benutzt.

Die erste R-7 wies eine Höhe von 34 m und einen Durchmesser von 3 m auf. Sie wog 280 t, hatte zwei Stufen und wurde von Flüssigkeitstriebwerken angetrieben, die kryogenen Sauerstoff (LOX) und Kerosin als Treibstoffkombination verwendeten. Als ballistische Rakete konnte eine R-7 ihre Nutzlast bis zu 8800 km weit tragen, wobei die Treffgenauigkeit (50 % Wahrscheinlichkeit) bei etwa 2,5 bis 5,0 km lag.

Entwicklung mini|Genealogie der Entwicklungsgeschichte der R-7 Die Geschichte der R-7 lässt sich bis zum Jahr 1950 zurückverfolgen. In jenem Jahr wurden in der Sowjetunion die ersten Studien für Flugkörper mit interkontinentaler Reichweite durchgeführt.P. Podvig (Hrsg.): Russian Strategic Nuclear Forces. MIT Press, 2004, ISBN 978-0-262-16202-9. Diese Studien untersuchten Marschflugkörper, mehrstufige ballistische Raketen und eine Kombination aus beiden. Diese Studien wurden 1951 und 1952 fortgesetzt. Der Idee einer Rakete mit gebündelten Stufen anstelle einer echten mehrstufigen Rakete wurde dabei der Vorzug gegeben und für technisch möglich befunden.S. J. Zaloga: The Kremlin’s Nuclear Sword – The Rise and Fall of Russia’s Strategic Nuclear Forces, 1945–2000. Smithsonian Institution Press, 2001, ISBN 1-58834-007-4. Am 2. Februar 1953 erhielt das OKB-1 (heute RKK Energija) im damaligen Kaliningrad (heute Koroljow), unter Leitung von Sergei Koroljow den Auftrag, einen konkreten Vorschlag für eine 170 t schwere Rakete mit einer Reichweite von 8000 km zu erarbeiten. Der resultierende Entwurf war die R-6 (bzw. T-1), welcher aus einer zentralen Stufe bestand, um die vier R-5 Raketen gebündelt waren. Die Nutzlast sollte dabei 3 t betragen. Im Oktober 1953 wurden die Anforderungen an den Entwurf geändert. Nach dem ersten erfolgreichen sowjetischen Test einer Wasserstoffbombe am 12. August 1953 (RDS-6) sollte die neue Rakete einen thermonuklearen Sprengkopf tragen. So wurde die geforderte Nutzlast auf 5,5 t gesteigert. Mit dem R-6-Entwurf war dies aber nicht möglich, und ein gänzlich neues Programm wurde begonnen, die R-7. Diese sollte bei einer Reichweite von 8000 km eine Startmasse von 280 t besitzen. Die Entwicklung der R-7 mit dem GRAU-Index 8K71 wurde am 20. Mai 1954 autorisiert. Der Grundentwurf für die Rakete wurde im Juli 1954 fertiggestellt, und am 20. November 1954 genehmigte der Ministerrat der UdSSR den endgültigen Entwurf.

Mit der Entwicklung der R-7 stand das OKB-1 in direkter Konkurrenz zu den Entwicklungsbüros von Mjassischtschew und Lawotschkin. Diese entwickelten die interkontinentalen Marschflugkörper W-350 Burja und Objekt-40 Buran, die um die strategische Trägerrolle mit der R-7 im Wettstreit standen. Neben diesen Mitbewerbern mit einem grundsätzlich anderem Trägerkonzept, kam auch Konkurrenz innerhalb der sowjetischen Raketenindustrie hinzu. Koroljows OKB-1 war zu Beginn der Entwicklung der R-7 das einzige sowjetische Büro zum Entwurf ballistischer Großraketen. Er setzte bei der Entwicklung der R-7 auf die relativ einfache und energiereiche Treibstoffkombination aus Kerosin und Flüssigsauerstoff. Diese hatte jedoch den Nachteil, dass durch die notwendige Kühlung des Sauerstoffs dieser nicht in den Tanks der Rakete gelagert werden konnte. Dies hatte eine hohe Startvorbereitungszeit zur Folge, da man die Raketen unmittelbar vor dem Start betanken musste. Daher drängten andere Raketeningenieure, darunter der Chefentwickler für Raketentriebwerke Walentin Gluschko darauf, hypergole Treibstoffe einzusetzen. Bei den üblichen hypergolen Treibstoffkombinationen sind sowohl Brennstoff als auch Oxidator unter normalen Bedingungen flüssig und können somit dauerhaft in den Tanks von Raketen gelagert werden. Koroljow lehnte den Einsatz einer solchen Treibstoffkombination jedoch ab, da sie zum einen hochtoxisch und korrosiv sind und zum anderen weniger Energie liefern als Kerosin und Sauerstoff. Daher genehmigte der Minister für die Verteidigungsindustrie der Sowjetunion, Dmitri Ustinow, die Einrichtung eines zweiten Konstruktionsbüros für ballistische Raketen unter Leitung von Michail Jangel (SKB-586) im Juni 1954. Dieses sollte zwar zuerst nur eine ballistische Mittelstreckenrakete mit hypergolen Treibstoffen entwickeln (die R-12), aber wurde in den kommenden Jahren zum Hauptkonkurrenten des OKB-1 und der R-7.

Das Entwicklungsprogramm für die R-7 schritt 1955 und 1956 relativ problemlos voran. An der Entwicklung der Steuerungs- und Regelungssysteme war der Kybernetiker Boris Petrow beteiligt. Am 20. März wurde vom Ministerrat der UdSSR ein Dekret erlassen, welche alle Maßnahmen zum Testen und zur weiteren Entwicklung der Rakete ermöglichte. Zu diesem Zeitpunkt befand sich schon ein neues Testgelände für die neue Rakete im Bau. Frühere Raketenentwürfe der Sowjetunion wurden vom 4. Staatlichen Zentralen Testgelände Kapustin Jar im Süden der Russischen SFSR gestartet. Für die neue Rakete suchte man aber ein abgelegenes Testgelände, welches vor Spionage und Radarüberwachung geschützt war. Man begann dies in der Steppe der Kasachischen SSR nahe dem Eisenbahnhaltepunkt Tjuratam ab 1955 zu errichten. Später benannte man dieses 5. Staatliche Zentrale Testgelände nach dem rund 400 km entfernten Ort Baikonur. Das Barmin-Entwicklungsbüro wurde mit der Entwicklung des Startplatzes für die R-7 beauftragt. Das Flugtestprogramm der R-7 von diesem Startplatz Nummer 1 begann am 15. Mai 1957. Die ersten drei Testflüge am 15. Mai, 9. Juni und 12. Juni 1957 schlugen aus unterschiedlichen Gründen fehl. Der erste erfolgreiche Flug, und damit der erste erfolgreiche Flug einer Interkontinentalrakete in der Geschichte, fand am 21. August 1957 statt. Die Rakete legte dabei eine Distanz von 6400 km zurück, bevor der Wiedereintrittskörper über dem Pazifischen Ozean zerbrach. Dieser Testflug wurde am 26. August von der sowjetischen Nachrichtenagentur TASS offiziell bekanntgegeben. Die nächsten beiden Flüge am 4. Oktober und 3. November 1957 verliefen ebenfalls erfolgreich und waren zeitgleich die weltweit ersten Satellitenstarts (Sputnik 1 und Sputnik 2). Nach diesen 6 Flügen wurde die R-7 zum ersten Mal überarbeitet und mit einer neuen Sprengkopfsektion ausgerüstet, um die beim vierten Flug aufgetretenen Probleme zu beseitigen. Zwei weitere Testserien folgten vom 29. März 1958 bis zum 10. Juli 1958 und vom 24. Dezember 1958 bis zum 27. November 1959. Bei den 16 Testflügen aus letzterer Serie kamen zum ersten Mal auch 8 Raketen aus dem Werk zur Serienherstellung in Kuibyschew zum Einsatz. Die vorangegangenen Raketen wurden in einer Pilot-Fabrik am Entwicklungsbüro gefertigt. Nach dem erfolgreichen Testprogramm wurde die erste Einheit mit R-7-Raketen im Dezember 1959 auf dem eigens errichteten Angarastartgelände im Gebiet Archangelsk (später das 53. Staatliche Zentrale Testgelände Plessezk) in Kampfbereitschaft versetzt. Der erste Start einer R-7 von Plessezk erfolgte am 15. Dezember 1959. Zwei Tage später wurden die Strategischen Raketentruppen der Sowjetunion als neue Teilstreitkraft des sowjetischen Militärs gegründet. Sie übernahmen die Kontrolle über alle Interkontinentalraketen und Mittelstreckenraketen des Landes. Am 20. Januar 1960 wurde die R-7 offiziell in Dienst gestellt.

Noch während der Testphase der R-7 genehmigte der Ministerrat der UdSSR die Entwicklung eines verbesserten Modells, das R-7A (GRAU-Index 8K74) genannt wurde. Es trug einen leichteren Sprengkopf, ein verbessertes Navigationssystem, stärkere Triebwerke und konnte mehr Treibstoff fassen. Trotzdem hatte die Rakete ein um 4 t geringeres Startgewicht als die Basisversion. Dadurch konnte ihre Reichweite von 8000 km auf 12.000 km gesteigert werden. Das Testflugprogramm der R-7A erfolgte von Dezember 1959 bis Juli 1960. Die Rakete wurde im September 1960 in Dienst gestellt und ersetzte die R-7-Basisversion.

Einsatz als Interkontinentalrakete Nach den ersten erfolgreichen Testflügen der R-7 im Jahr 1957 wurde für die sowjetische Führung die Überlegenheit des Konzepts einer ICBM im Vergleich zu interkontinentalen Marschflugkörpern und Langstreckenbombern deutlich. Daher wurde das konkurrierende Programm Buran von Mjassischtschew noch 1957 gestrichen, das Projekt W-350 Burja von Lawotschkin wurde noch bis 1958 fortgesetzt und nach einigen erfolgreichen Testflügen eingestellt. Auch die technische Weiterentwicklung der strategischen Bomberflotte stagnierte bis Ende der 1970er Jahre nach der Mitte der 1950er Jahre begonnenen Indienststellung der Typen Mjassischtschew M-4/3M (1954) und Tupolew Tu-95 (1956). Gegenüber Bombern und Marschflugkörpern versprachen ICBM, die Abwehr jedes Gegners durchdringen und ihre Ziele in kürzester Zeit erreichen zu können.

Während der fortschreitenden Entwicklung der R-7 wurden jedoch gravierende Mängel des technischen Konzept für den Einsatz als Waffe deutlich. Gemäß den ursprüngliche Planungen der sowjetischen Führung sollte die R-7 auf geheimen Basen stationiert werden, um im Falle eines amerikanischen Angriffes auf die Sowjetunion einen wirksamen Gegenschlag auszuführen. Bereits während der Entwicklung und Erprobung wurde deutlich, dass die Stationierungsorte der R-7 vor den USA nicht geheim zu halten waren. Die mit einer Höhe von 37 m und ca. 280 t Startmasse große Rakete benötigte ausgedehnte oberirdische Startanlagen, welche leicht durch Spionageflüge (z. B. mit der Lockheed U-2, Indienststellung ab 1957) und später mittels Satelliten (Corona bzw. Keyhole ab 1959) aufzuklären waren. Durch die räumliche Ausdehnung und Komplexität der nötigen Anlagen konnten diese auch nicht gegen nahe Kernwaffenexplosionen gehärtet werden. Die Komplexität des Systems und die Verwendung von kryogenem Sauerstoff als Oxydator führten zu einer erforderlichen Vorbereitungszeit für den Start von annähernd 24 h. Selbst nach der Installation auf der Startrampe nahm die Herstellung der Startbereitschaft noch weitere zwei Stunden in Anspruch. Damit war mittels der R-7 durch die sowjetischen Raketentruppen auf einen überraschenden Angriff durch einen wirksamen Gegenschlag nicht zu reagieren.