ソビエトのロケット

ソ連のロケット工学は1921年に固体燃料ロケットの開発から始まり、その結果カチューシャロケット発射装置が開発されました。ロケット科学者と技術者、特にヴァレンティン・グルシコとセルゲイ・コロリョフは、液体燃料ロケットの開発に貢献し、これは最初に戦闘機に使用されました。開発は1940年代後半から1950年代にかけて、さまざまな弾道ミサイルや大陸間弾道ミサイルへと続き、後に宇宙探査へと進み、1957年には史上初の人工衛星である スプートニク1号が打ち上げられました。

ロシアのロケットへの関与は、1903年にコンスタンチン・ツィオルコフスキーが液体燃料ロケット（LPRE）に関する論文を発表したときに始まりました。 ^[1]ツィオルコフスキーの努力により、液体燃料の使用は大きく進歩しました。彼の研究は従来の考え方に挑戦し、ロケット技術に新しいアイデアを取り入れた科学革命を引き起こしました。^[1]

ソ連における最初のロケット開発は1921年、化学技術者のニコライ・ティホミロフが主導し、ソ連技術者のウラジミール・アルテミエフが支援する固体燃料ロケットを研究するための小規模な研究所の開設をソ連軍が認可したときだった。 ^{[2] [3]} ティホミロフは1894年に固体燃料ロケットと液体燃料ロケットの研究を開始し、1915年に「自走式空中機雷および水上機雷」の特許を申請した。^[4] 1928年に研究所は気体力学研究所(GDL) と改名された。^[5]固体燃料ロケットの最初の試験発射は1928年3月に実施され、約1,300メートル飛行した。^{[4]これらのロケットは1931年に}航空機の離陸を支援するためのロケットとして世界で初めて使用された。^{[6]さらなる開発は}ゲオルギー・ランゲマクが主導した。^{[7] 1932年には6基の発射装置を装備した}ツポレフI-4航空機からRS-82ミサイルの空中発射試験が成功裏に実施された。^[8]

1933年からは反応科学研究所（RNII）によって研究が継続され、RS-82およびRS-132ロケットが開発され、地対空、地対地、空対地、空対空戦闘用のいくつかのバリエーションが設計されました。^[5]

ソ連空軍が航空機発射式の無誘導対空ロケット弾を重航空機との戦闘に使用した最も古い例は、 1939年8月のハルハ河の戦いで、RS-82を搭載した5機のポリカルポフI-16編隊が日本軍機と交戦した事件である。^[5]同年、冬戦争におけるフィンランド併合の試みの一環として、PC-132ロケット弾がツポレフSB爆撃機からフィンランドの地上目標に向けて発射された。^[9]

1938年6月、RNIIはRS-132ロケットをベースにした多連装ロケットランチャーの開発を開始した。^{[10] 1939年8月、} BM-13 / カチューシャロケットランチャーが完成した。1938年末にロケットランチャーの最初の大規模なテストが行​​われ、様々なタイプのロケット233発が使用された。ロケットの一斉射撃は、5,500メートル（3.4マイル）の距離にある目標を完全にまたぐことができた。

1929年5月15日、 GDLに電気ロケットエンジンの開発部門が設立され、当時23歳のヴァレンティン・グルシコが率いた。^{[11] [12] [2]} グルシコは金属の電気爆発のエネルギーを利用してロケットを推進力として使うことを提案した。^[6] 1930年代初頭には、世界初の電熱ロケットエンジンが作られた。^{[13] [14]} GDLによるこの初期の研究は着実に続けられ、1960年代にはボスホート1号宇宙船やゾンド2号探査機に電気ロケットエンジンが使用された。^[6]

1931年、グルシコは液体燃料ロケットエンジンの研究に方向転換した。^[15]この結果、ORM（ロシア語で「実験用ロケットエンジン」の略）エンジンORM-1  [ru]からORM-52  [ru]が開発された。^[6] 資源を増やすために、さまざまな技術的解決策が採用された。ジェットノズルはらせん状のフィン付き壁を持ち、燃料成分によって冷却され、燃焼室にはカーテン冷却が使用され^{[13] 、燃焼室には}二酸化ジルコニウムを使用したセラミック断熱材が使用された。^[11] 酸化剤としては、硝酸、硝酸と四酸化窒素の溶液、テトラニトロメタン、次亜塩素酸、過酸化水素が最初に提案された。^[11]実験の結果、1933年末までに、操作と工業生産に最も便利な燃料として、灯油と硝酸からの高沸点燃料が選択された。^[13] 1931年にジンバルエンジンサスペンションによる自己着火性可燃性燃料と化学点火燃料が提案された。^[11] 1931年から1932年にかけて燃料供給用に燃焼室ガスで作動する燃料ポンプが開発された。1933年には推力3000Nのロケットエンジン用遠心ターボポンプユニットが開発された。^[11]低沸点と高沸点の両方のさまざまな種類の燃料を使用して液体燃料ロケットのベンチテストが合計100回実施され、最大300kgの推力が達成された。^{[4] [6]}

GDLでの研究と並行して、科学者で発明家のフリードリヒ・ザンダーは、航空機モーター製造中央研究所で働きながら、1929年にOR-1実験用エンジンの研究を開始していた。^[16]このエンジンは圧縮空気とガソリンで動き、ザンダーはガソリンと混合した粉末金属などの高エネルギー燃料の研究に使用した。1931年9月、ザンダーはモスクワに反作用運動研究グループ^[8]を設立した。これはロシア語の頭文字「GIRD」でよく知られている。^[17]ツィオルコフスキーとドイツのロケット科学者ヘルマン・オーベルトを崇拝していたザンダーは、ロシア初の液体燃料ロケットであるGIRD 10の開発を監督した。このロケットは1933年に打ち上げに成功し、高度1,300フィート（400メートル）に到達したが、ザンダーはテストが行​​われる前に亡くなった。^[18]

GIRDは、防衛航空化学開発促進協会（Osoaviakhim）として知られるより大規模な民間防衛組織のジェットエンジン部門として始まりました。GIRDの役割は、航空軍事用途で採用される実用的なジェットエンジン技術を提供することでした。GIRDの支部はソ連全土の主要都市に設立されましたが、最も活発な2つの支部はモスクワ（MosGIRD、1931年1月設立）とレニングラード（LenGIRD、1931年11月設立）の支部でした。^[19] MosGIRDは宇宙研究、液体燃料ロケット、航空機に関連するロケット設計、超音速風洞の構築（開発した航空機の空力試験に使用）の開発に取り組み、LenGIRDは上層大気の撮影、フレアの運搬、大気観測に使用される固体燃料ロケットを開発しました。^[20]

後にスプートニク1号の設計とルナ計画を監督することになるミハイル・クラヴディエヴィチ・ティコンラヴォフは、GIRD第2旅団を率い、1933年8月17日に高度400メートル（1,300フィート）に到達したソ連初の液体燃料ロケットGIRD-9の打ち上げを担当した。^[21]

1933 年 1 月、ザンダーは GIRD-X ロケット (注: 「X」はローマ数字の 10) の開発を開始しました。当初は金属推進剤を使用する予定でしたが、さまざまな金属をテストしても効果がなかったため、金属推進剤を使わない設計に変更され、1933 年 3 月に初めてベンチテストされたプロジェクト 10 エンジンで駆動されました。この設計では液体酸素とガソリンを燃焼させ、燃焼室に入る前に燃焼室の内壁を流れる液体酸素によって再生冷却される最初のエンジンの 1 つでした。テスト中に燃焼が通り抜ける問題が発生したため、ガソリンからエネルギーの少ないアルコールに切り替えられました。最終的なミサイルは、長さ2.2メートル（7.2フィート）、直径140ミリメートル（5.5インチ）、質量30キログラム（66ポンド）で、2キログラム（4.4ポンド）のペイロードを高度5.5キロメートル（3.4マイル）まで運ぶことができると予想されました。^[22] GIRD Xロケットは1933年11月25日に打ち上げられ、高度80メートルまで飛行しました。^[16]

この分野の初期の先駆者たちは、液体燃料は固体燃料よりも強力であると仮定し始めました。^[23]これらの科学者が使用した初期の燃料には、酸素、アルコール、メタン、水素、またはそれらの組み合わせがありました。^[23]これらの研究所の研究者の間では激しい競争が起こりました。^[1]

最大限の軍事的利益を得るため、赤軍参謀総長ミハイル・トゥハチェスキー元帥は、両方の燃料タイプを研究するため、GIRDをGDLと合併させた。新しいグループは反応科学研究所（RNII）と呼ばれた。^{[1] 2つの研究所が合併したとき、ソビエトロケットの歴史上最も優秀で成功した2人のエンジニアが一緒になった。コロリョフは推進エンジニアの}ヴァレンティン・グルシコとチームを組み、一緒にロケット産業で優れた成果を上げ、宇宙開発競争でソ連を米国より先に進めた。合併前、GDLは液体燃料のテストを行っており、硝酸を使用していたが、GIRDは液体酸素を使用していた。^[1] GIRDがRNIIに合併したとき、その責任者となったのは、聡明だがしばしば対立的なセルゲイ・コロリョフで、彼はもともとRNIIの副所長だった。コロリョフの上司は、GDL出身の強硬派のクライメノフだった。激しい内部抗争によりRNIIの研究のペースと質は低下したが、内部の意見の相違にもかかわらず、コロリョフは液体燃料エンジンを搭載したミサイルの設計を開始した。1932年までに、RNIIは冷却剤として灯油を使用した液体酸素、硝酸、炭化水素を使用していた。^[23]

セルゲイ・コロリョフ（1907-1966）は、若い頃から航空に魅了されていた。大学ではロケット工学と宇宙旅行への興味が高まった。彼はソ連の航空機技術における最も重要なロケット技術者の一人となり、ソ連の宇宙計画の「主任設計者」となった。^{[24]セルゲイ・コロリョフは、GIRDの極めて重要なメンバーであり、後にソ連の宇宙計画の責任者となった。コロリョフは、1957年の}スプートニクの打ち上げと、1961年のユーリ・ガガーリンの宇宙飛行ミッションの両方で重要な役割を果たした。

1931年、コロリョフはRP-1と呼ばれるロケット推進航空機の概念設計をザンダーに持ち込んだ。 ^[18]この航空機は本質的にはグライダーであり、GDLのロケットモーターの一つであるOR-2で駆動していた。OR-2はガソリンと液体酸素で駆動するロケットエンジンで、500ニュートン（110 lb _f）の推力を生み出した。1932年5月、ザンダーが亡くなる約1年前に、コロリョフはGIRDの所長に就任した。この時点で、彼はRP-1、RP-2と呼ばれる改良版、そしてRP-218と名付けた別の航空機の設計開発を続けた。RP-218の計画では、与圧キャビン、引き込み式着陸装置、高高度研究用の機器を備えた2人乗りのロケット推進飛行機が求められていた。しかし、当時はRP-218を実用化できるほど強力で軽量なロケットが存在しなかったため、この設計は実現されなかった。^[18]

RP-218の開発を進める代わりに、1935年にコロリョフとRNIIは、ロケットエンジンのテストに使用するためのシンプルな木製2人乗りグライダーSK-9の開発を開始した。^[25]後部座席は灯油と硝酸のタンクに置き換えられ、胴体にはOR-2ロケットモーターが搭載された。その結果生まれた機体はRP-318と呼ばれた。RP-318はエンジンを搭載した状態で何度もテストされ、1938年4月にはテスト飛行の準備が整ったと判断されたが、ヨシフ・スターリンの大粛清によって開発の進捗が著しく損なわれたため、飛行機の開発は中止された。RNIIは特に影響を受け、1937年11月にクレイミョノフ局長とランゲマク主任技術者が逮捕され、後に処刑された。グルシコは1938年3月に逮捕され、他の多くの指導的技術者とともにグラーグに収監された。^[26]コロリョフは1938年6月に逮捕され、1939年6月にコリマの強制労働収容所に送られました。 ^{[27]しかし、}アンドレイ・ツポレフの介入により、 1940年9月に科学者と技術者のための刑務所に移送されました。 ^[28] 1937年から1944年まで、長距離ロケットを兵器として使用する本格的な研究は行われませんでした。^[29]

ソ連はロケットエンジンの推力室の再設計と、より優れた点火システムの研究を始めた。ヨーロッパが第二次世界大戦の混乱に陥り始めると、これらの研究努力はより多くの注目と資金を集めるようになった。ソ連のロケット計画では、ドイツがMe 163を発表する2年近く前に、2段階点火と可変推力のエンジンを開発していた。^[23]しかし、ソ連のエンジンは試験用にグライダーに搭載されただけで、フルパワー飛行には利用できなかった。エンジンの推力が低すぎ、圧力の上昇によってシステム障害が発生した。

1938年の終わりごろ、RNIIの新しい名称である「科学研究所3」(NII-3)N II-3でRP-318の作業が再開されました。航空機は修理および改造され、OR-2に代わる新しい、より強力なエンジンが追加されました。新しいエンジン(ORM-65)は、もともと単発巡航ミサイル用に設計されていましたが、多目的航空機に使用できるように改造されました。^[30] OR-2と比較すると、新しいORM-65は700〜1,400ニュートン(160〜310 lb _f )の可変推力を生み出すことができました。徹底的なテストの後、1940年2月28日、新しいRP-318-1はフルパワー飛行でテストされ成功しました。この飛行機は時速90マイル（140km/h）の速度に達し、110秒の飛行で高度1.8マイル（2.9km）に到達し、燃料が尽きると安全に着陸した。これはロシアのジェット機開発において重大な出来事であったが、この飛行機をさらに改良する計画は棚上げされ、1941年8月にドイツ軍がモスクワに接近したとき、RP-318-1はドイツ軍から遠ざけるために燃やされた。^[31]

カチューシャロケットランチャーは第二次世界大戦初期には極秘とされていたが、製造されたのは40台のみであった。^[32] NKVD部隊の特別部隊がこれを運用するために編成された。^{[33] 1941年7月14日、ロシアの}スモレンスク州ルドニャでの戦闘で、イヴァン・フリョロフ大尉の指揮の下、7台のランチャーからなる実験的な砲兵中隊が初めて使用され、市場に集結していたドイツ軍の戦車、装甲車、トラックを壊滅させ、ドイツ軍に多大な損害を与え、パニックに陥って町から撤退させた。^[34]ロシアの軍事史家アンドレイ・サプロノフの論文も参照のこと。 ^{[35] [36]}初発射の目撃者である。この成功を受けて、赤軍は歩兵師団支援のために新しい親衛迫撃砲中隊を組織した。中隊の定員はランチャー4台で標準化された。戦争後期にドイツのネーベルヴェルファーロケットランチャーが普及するまで、それらはNKVDの管理下にあった。 ^[37]

1941年8月8日、スターリンは最高司令部予備軍（RVGK）の直接管理下で8つの特別親衛迫撃砲連隊の編成を命じた。各連隊は3個大隊3個中隊で構成され、合計36台のBM-13またはBM-8発射装置を保有していた。独立親衛迫撃砲大隊も編成され、4個中隊3個、合計12台の発射装置を保有していた。1941年末までに、8個連隊、35個独立大隊、2個独立中隊が運用され、合計554台の発射装置を配備していた。^[38]

第二次世界大戦の終わりまでにロケットランチャーの総生産数は約1万個に達し、ソ連軍向けにRS型ロケットが1200万個生産された。^[39]

1941年夏のドイツによるロシア侵攻により、ソ連は実用的なロケット推進航空機の開発を緊急に迫られることになった。ロシアの通常航空戦力はドイツ空軍が優勢で、多数の航空機がドイツ戦闘機によって撃墜されていた。^[18]ロシアはドイツ空軍に対抗するためにより優れた兵器を必要としており、そのジレンマの解決策としてロケット推進迎撃機に目を向けた。1941年春、アンドレイ・コスティコフ（N II-3、旧RN IIの新ディレクター）とミハイル・ティコンラヴォフは、新しいロケット推進迎撃機、コスティコフ302の設計を開始した。

コスティコフ 302 は、現代の戦闘機と多くの機能を共有することになるロシア初のロケット機となった。木材と一部アルミニウムで造られたが、与圧式コックピットと引き込み式着陸装置を備えていた。コスティコフ 302 のもう 1 つの重要な特徴は、油圧アクチュエータが装備されていたことで、パイロットはこれによってより容易に機体を操縦することができた。これらのアクチュエータは、事実上、自動車のパワーステアリングに相当し、パイロットが機体を制御するために加える力を大幅に軽減した。ドイツとの戦争が続いていたため、ロシア当局はコスティコフ機をできるだけ早く機能的な軍事資産にしようと努めた。これには、装甲ガラス、装甲板、数門の 20 mm 機関砲、および翼の下にロケットまたは爆弾のいずれかのペイロードを装備するオプションが含まれた。航続距離は限られていたが、この機体は敵機の迎撃などの短時間の襲撃には使えるツールとなった。しかし、1944年までに302はコスティコフの性能要件を満たすことができなかった。これはエンジン技術が航空機の開発に追いついていなかったためである。^[40]

研究チームは1942年に重要な進歩を遂げ、ついにテスト済みで実戦可能なロケットエンジンD-7-A-1100を開発した。これは硝酸 酸化剤を使用した灯油液体燃料を使用した。しかし、ナチスの侵攻によりソ連の最高司令部は他の事柄に集中していたため、このエンジンは実用化されることはなかった。^[23]第二次世界大戦中、液体燃料兵器が製造または設計されたという記録はない。^{[41] : 738}

1942年5月にベレズニャク・イサエフBI-1が開発されたが、テストの結果は芳しくなかった。^[42]

1945年、ソ連はナチスドイツのA-4（V-2）ロケットの主要製造施設をいくつか接収し、プロジェクトに関係するドイツの科学者や技術者の協力も得た。特に、ソ連はノルトハウゼンのV-2製造施設の支配権を獲得した。ソ連がドイツでのロケット作戦を監督するために設立した特別技術委員会（OTK）の監督下で、A-4の組み立てと研究が行われた。^[43] 11機のA-4（うち6機はNII-88で、残りの5機はノルトハウゼンで組み立てられた）が1947年にソ連の発射場カプースチン・ヤールから打ち上げられた。目標に到達したのはロケット5機のみで、戦時中にドイツ軍が持っていたロケットとほぼ同じ信頼性だった。^[44] A4ロケットの組み立てと打ち上げから得られた経験は、R-1と呼ばれるソ連のコピーに直接応用された。^[45]

R -1ロケット（NATOの報告名 SS-1スカナー、ソ連のコード名SA11）は、戦術弾道ミサイルであり、ソ連で最初に製造され、ドイツのA-4をベースにしていた。^[46]生産は1947年4月にヨシフ・スターリンによって承認され、NII-88の主任設計者セルゲイ・コロリョフがR-1の開発を監督した。^[47]

ミサイルの最初のテストは1948年9月13日に開始された。この最初のシリーズでは、発射の信頼性と目標精度に影響を与えるさまざまな予期せぬ問題が明らかになった。このシリーズの10発のロケットのうち6発は発射台からまったく発射されなかった。1949年には実験設計のアップグレードとともに改善が行われ、9月と10月に2回目の20発のテストが開始された。発射の信頼性は100%で、目標に到達できなかったミサイルは2発だけだった。^[48] R-1ミサイルシステムは1950年11月28日にソ連軍で運用を開始した。 ^{[49] [50]}

R-1はドイツのA-4の忠実なコピーであったが、元の設計に改良が加えられたおかげで、最終的にはその前任者よりもかなり信頼性が高まった。ロケットの全長は14,650 mm (577 in)、総重量は13.5トン、乾燥重量は4,015 kg (8,852 lb)であった。^{[51] [52]} R-1の質量の9.2トンは推進剤に充てられ、4トンのエチルアルコールと5トンの液体酸素がソ連設計のRD-100エンジンに供給された。^[51] R-1ミサイルは785 kg (1,731 lb)の通常爆薬弾頭を最大270 km (170 mi)の射程に運び、精度は約5 km (3.1 mi)であった。^[53]これはA-4よりわずかに長い射程である。^[51] R-1ミサイルシステムは1950年11月28日にソ連軍で運用が開始された。主にNATOに対して配備されたが、効果的な戦略兵器になることはなかった。しかし、R-1の製造と発射はソ連に貴重な経験をもたらし、後にソ連はより高性能なロケットを独自に製造することができた。

R -2（NATOの報告名 SS-2シブリング）は、R-1ミサイルから開発され、射程距離が2倍の短距離弾道ミサイルである。1946年後半までに、コロリョフとロケット技術者のヴァレンティン・グルシコは、ドイツの技術者からの広範な意見を参考に、フレームを延長し、グルシコが設計した新しいエンジンを搭載したR-1の後継機の概要を作成した。^[54]コロリョフは1947年1月にR-2プロジェクトの開始を提案したが、より技術的に保守的なR-1の開発を支持したソ連政府によって拒否された。^[55] 1948年4月14日、R-1の運用生産を認可した同じ法令で、R-2の開発も認可された。^[44]

R-2の実験版であるR-2Eの試験発射は1949年9月25日に開始された。このやや短い（17メートル（56フィート））ロケット5発がカプースチン・ヤールから発射され、そのうち3発が成功した。実物大のR-2の打ち上げは1950年10月21日に始まり、最後の打ち上げは12月20日に行われた。このシリーズの12回の飛行は、エンジン故障、弾頭の軌道誤差、誘導システムの故障のため、いずれも主目的を達成できなかった。^[56]

2回目の一連のテストは7月2日から27日の間に実施された。R-2はそれまでに信頼性が向上しており、13回の飛行のうち12回が目標に到達した。^[57] 1950年から1951年にかけて行われた一連の18回の打ち上げでは14回が成功した。^[58] 1951年11月27日の命令により、R-2は正式にソ連の運用兵器として採用された。^[44] R-1と同様に、信頼性は最適とは言えなかった。1952年にテスト発射された14回の運用可能なR-2のうち、目標に到達したのはわずか12回だった。^[59] R-2は1953年に多数が就役し、1962年までソ連全土の移動部隊に配備された。

R -2は、その前身であるR-1と同様に、燃料としてエタノール、酸化剤として液体酸素を使用する単段式ミサイルであった。^[60] R-2の射程はR-1の2倍の600キロメートル（370マイル）であり、ペイロードは約1,000キログラム（2,200ポンド）と同等であった。^[61]全長17.65メートル（57.9フィート）、質量19,632キログラム（43,281ポンド）のR-2は、R-1より2.5メートル（8フィート2インチ）長く、乾燥重量4,528キログラム（9,983ポンド）は、約500キログラム（1,100ポンド）重かった。最大本体直径はR-1と同じ1.65メートル（5フィート5インチ）のままであった。^{[62] [63]}

R -5ポベーダ^[64]（Побе́да、「勝利」）は中距離弾道ミサイルだった。改良されたR-5Mバージョンは、核兵器を搭載できる最初のソ連のミサイルであり、NATO報告名 SS-3シャイスターが割り当てられた。R-5は、R-1やR-2と同じ1,000キログラム（2,200ポンド）のペイロードを搭載できたが、射程距離は1,200キロメートル（750マイル）だった。^[57]

1951年春、コロリョフはA-3計画を見直し、R-2ミサイルに使用されたRD-101の進化型であるRD-103エンジンを使用し、統合タンクの使用によりロケットの重量を軽減しました（同時に、推進剤の負荷をR-2より60％増加しました）。R-1/R-2に対するその他の革新には、R-1/R-2の大きなフィンに代わるサーボモーターで駆動する小さな空力舵と、エンジンカットオフの精度を向上させて精度を向上させる縦方向加速度積分器がありました。^[65] R-5ミサイルは、誘導と制御に横方向の無線補正と組み合わせた自律慣性制御を使用しました。^[66]

R-5は1953年3月15日から5月23日まで、最初の8回のテスト発射を実施した。2回の失敗の後、4月2日に打ち上げられた3番目のロケットは成功の連続の始まりを示した。さらに7発のミサイルが10月30日から12月の間に打ち上げられ、そのすべてが目標に到達した。最初のシリーズの問題に対応して行われた改良をテストするために設計された最後の一連の打ち上げは、1954年半ばに予定されていた。^[67]これらは1954年8月12日に始まり、1955年2月7日まで続いた。これらのテストにより設計の健全性が確認され、核ロケットと探測ロケットの派生型への道が開かれた。^[68] R-5の設計が完了すると、同様の打ち上げ質量と射程距離を持ち、核弾頭を搭載するように設計された核搭載可能なR-5Mの開発が開始されました。^[69]この新しいロケットの試験飛行は1955年1月から1956年2月にかけて行われました。1956年2月2日の試験では、実弾が使用され、^[70]威力は3キロトン未満でした。^[71]

R-5は、取り外し可能な弾頭再突入体を備えた一段式ミサイルで、射程距離は1,200 km (750 mi)です。燃料には92%エタノール、酸化剤としては液体酸素を使用し、ロケットの乾燥重量は4,030 kg (8,880 lb) (燃料搭載時は28,900 kg (63,700 lb)) で、積載量が1,000 kg (2,200 lb) の取り外し可能な再突入体を搭載していました。すぐに核兵器搭載可能なR-5Mにアップグレードされたこのミサイルは、全長21メートル（69フィート）弱、直径1,652メートル（5フィート5.0インチ）、乾燥重量4,390kg（9,680ポンド）（燃料搭載時29,100kg（64,200ポンド））で、1,350kg（2,980ポンド）のペイロードを搭載していた。^[61] R-5Mはソ連初の本格的な戦略ミサイルであり、^{[66]少なくとも80}キロトン（kt）の核弾頭を搭載していた。後に、R-5Mは1メガトン（mt）の熱核弾頭を搭載した。^[71] R-5Mは1956年3月に就役し、ロシアの西部と東部の国境に沿って配備され、1959年にソ連国外で最初のソ連の核ミサイル基地である東ドイツに設置された。このミサイルは1967年に退役し、R-12に置き換えられた。

R -7ロケットは、冷戦中にR-7セミョルカ（ロシア語：Р-7Семерка ）として開発されたソビエト連邦のミサイルである。これは世界初の大陸間弾道ミサイルであり、世界初の人工衛星であるスプートニク1号を軌道に乗せ、スプートニク、ルナ、モルニア、ボストーク、ボスホード宇宙ロケット、および後のソユーズ派生型を含むR-7ファミリーの基礎となった。いくつかのバージョンが現在も使用されている。^{[72] [73]}

1953年にOKB-1での設計作業が開始され、発射質量170～200トン、射程距離8,500km、3,000kg（6,600ポンド）の核弾頭を搭載し、米国に対して核弾頭を発射するのに十分な威力を持つミサイルが求められた。1953年後半、当時計画されていた一核爆弾を搭載するため、弾頭の質量は5.5～6トンに増加した。 [ ^{74] [75]}

「ロケットパケット」としても知られる段階式ミサイルの原理は、ミハイル・ティコンラヴォフによって最初に提案され、コロリョフによって支持され、ドミトリー・オホーチムスキーによって拡張され、コアと4つのストラップオンブースターが好ましいモデルであると結論付けられ、R-7はそれを採用した。^{[76] [77] 4つのストラップオン推進エンジンは}RD-107エンジンによって駆動され、それぞれ2つのバーニアエンジンが操舵を補助した。中央コアのRD-108エンジンには、操舵に使用される4つのバーニアエンジンが含まれていた。^{[78] [79]}

水平発射台から発射される自立型ミサイルの代わりに、中央コアと4つのブースターのクラスターを発射台に組み立てることは、壊れることなくほぼ不可能であることが判明しました。解決策は、発射台をなくし、垂直方向の重量負荷と水平方向の風力の両方を支えるトラスにロケット全体を吊り下げることでした。 ^[80]

最初の成功した長距離飛行は6,000km（3,700マイル）で、1957年8月21日に行われ、ミサイルはカムチャッカ半島の目標に到達した。5日後、タス通信はソ連が世界初の大陸間弾道ミサイルのテストに成功したと発表した。^{[81] [75]}

R-7は当初、全長34メートル（112フィート）、直径10.3メートル（34フィート）、重量280メートルトン（280長トン、310ショートトン）で、液体酸素（LOX）と灯油を使用したロケットエンジンで駆動する4つのブースターを備えた単段式だった。軍用バージョンは、公称出力がTNT換算で3メガトンの熱核弾頭を1つ搭載していた。^[82]

R-7の限界により、ソ連は第二世代ミサイルの開発を急ぐこととなり^[83]、R-7は1968年半ばまでに段階的に軍用から退役した。^[84] R-7は兵器としては実用的ではないことが判明したが、ボストーク・ファミリー、モルニア、ソユーズ・ファミリーなど、ソ連の使い捨て宇宙打ち上げロケットのシリーズの基礎となった。^[84] 2018年現在、改良型（ソユーズ-U、ソユーズ-FG、ソユーズ-2（ブースターレス2.1v型を含む））で、このロケットはまだ運用されており、1,840回以上打ち上げられている。R-7は寿命の面でも記録保持者であり、さまざまな改良型を伴い50年以上運用されており、世界で最も信頼性の高い宇宙打ち上げロケットとなっている。^{[85] [73]}

冷戦の過程で、ソ連は推定500基のLPREロケットプラットフォームを開発した。1958年から1962年にかけて、ソ連はLPRE推進対空ミサイルシステムの研究開発を行った。これらのロケットは主に、ハイパーゴリックアミンと混合した硝酸を燃料として使用した。^[23]

1950 年代初頭に冷戦が激化するにつれ、移動可能な核戦力の必要性が高まり始めました。海軍発射の戦術核兵器というアイデアが定着し始めました。1950 年までに、ソ連は潜水艦発射弾道ミサイルを開発しました。これらのミサイルは多段式でしたが、燃料の制約により、水中から発射することはできませんでした。初期のミサイル システムでは、陸上兵器が使用されていました。ソ連は、潜水艦発射弾道ミサイルに LPRE 燃料エンジンを使用している唯一の国として知られています。

1982年、ソ連はRD-170の試験を開始した。この硝酸と灯油で推進するロケットは、当時利用可能などのエンジンよりも大きな推力を生み出すことができた。RD-170には、段階的燃焼を行う4つの可変スラスターがあった。このエンジンは初期に技術的な問題に遭遇し、段階的に停止した際に大きな損傷を受けた。これを修復するために、ソ連の技術者は推力容量を減らす必要があった。エンジンは1985年に公式に飛行試験に成功した。^[23]

スプートニク1号は、史上初の人工地球衛星だった。1957年10月4日、ソ連はスプートニク1号を軌道に乗せ、同衛星からの通信を受信した。^[86]スプートニク1号は、複数の衛星ミッションの先駆けとなるように設計された。衛星の重量が増加するにつれて、技術は常にアップグレードされた。最初の注目すべき失敗は、ボストーク宇宙船の無人試験であるスプートニク4号中に発生した。誘導システムの故障により、宇宙船は軌道離脱エンジンの燃焼方向に間違った方向に向かい、代わりにより高い軌道に送られ、その軌道は約4か月後に衰退した。 ^[87]スプートニク1号の成功に続いて、次の2年間で175機の気象ロケットが打ち上げられた。

ソ連の宇宙計画は、スプートニク1号のような数多くの進歩をもたらした。^[88]しかし、衛星探査機の設立前に、衛星の成功を確実にするための技術が開発される必要があった。探査機が宇宙で成功するためには、物体を地球の大気圏外に出すためのメカニズムを開発する必要があった。スプートニク1号を宇宙に送り出すために使用された推進システムは、R-7と呼ばれた。R-7の設計も当時としてはユニークで、スプートニク1号の打ち上げを成功させることができた。重要な点の1つは、ロケットを推進するために使用された燃料の種類であった。燃料の主成分はUDMH ^[89]であり、これを他の化合物と組み合わせることで、特定の温度で強力かつ安定した燃料が得られた。

衛星を打ち上げる能力は、ソ連の大陸間弾道ミサイル(ICBM) 兵器庫から生まれ、ボストークロケット用のRD-107エンジンを使用した。最初のボストークバージョンには、コアエンジン 1 基とストラップオンステージエンジン 4 基があった。エンジンはすべて、推力方向を制御可能だった。オリジナルのボストークは、液体酸素と灯油を燃料としていた。エンジンは合計 20 基あり、それぞれ 55,000 ポンド力 (240 kN) の推力を発揮することができた。^[90]ボストークエンジンは、最初の真のソ連設計であった。技術名称は RD-107、後に RD-108 であった。これらのエンジンには 2 つの推力室があった。当初は過酸化水素燃料を使用した一液性推進剤燃焼であった。このエンジンファミリーは、ボストークだけでなく、ボスホート、モルニア、ソユーズロケットにも使用された。^[23]

1959年までに、宇宙計画では3段エンジンプラットフォームが必要となり、ボストークエンジンは月探査機の打ち上げ用に改造された。1963年までに、ボストークは4段アプリケーションに対応できるようになった。このプラットフォームは、初の多人数飛行に使用された。^[91] 1964年が始まると、ソ連はブースターエンジンプログラムに新しいエンジン、RD-0110を導入した。このエンジンは、モルニヤとソユーズの両方の打ち上げロケットの第2段でRD-107に取って代わった。これらのエンジンは、ケロシンを冷却材とする液体酸素推進であった。RD-0110には4つの可変スラスタがあった。このエンジンは、当初は固体燃料推進剤で打ち上げられたが、飛行中は液体酸素で燃料を供給されるという点でユニークであった。^[23]

しかし、この開発はソ連の科学界に新たな問題を引き起こした。ボストークは低地球軌道に到達しようとする新しい衛星には強力すぎたのだ。^{[説明が必要]}宇宙コミュニティは再びソ連のミサイル司令部に頼ることにした。新しい中距離弾道ミサイル (IBRM) システムには、サンダル( 1 段式) とスキーン(2 段式) の 2 つのエンジン オプションがあった。両方のシステムは、新しい RD-111 エンジンにアップグレードされた。これらのアップグレードの後、プロトン Iと呼ばれる最大の衛星が1965 年に打ち上げられた。^[92]プロトン I に使用されたエンジンの種類は RD-119 だった。このエンジンは、約 1,330 万ニュートン (300 万ポンド力) の推力を提供し、最終的には低地球軌道を実行するために使用された。^[92]

1957年12月8日、ソ連科学アカデミーの代表が、1957年10月4日に打ち上げられた最初の人工衛星について米国に演説した。代表は、この衛星の一部が北米大陸に落ちたと考えていた。ソ連は衛星部品の回収に米国の協力を求めていたが、米国は衛星技術を検討し、自国の衛星や推進・再突入用ロケットを開発しようと計画していた。^[93]

1961年から1963年にかけて、ソ連は設計の改良を望んだ。これが推進用の新しいロケットの開発につながった。この新しいロケットはN1と名付けられた。このロケットは従来のソ連の設計を洗練させた改良版となり、数多くのロケット打ち上げへの道を開くことになった。ロケットの仕様も当時としては驚異的だった。ロケットが生み出す推力は10～20トンに及び、40～50トンの衛星を軌道に乗せることが可能だった。^[94]この新しいロケットの開発で重要な役割を果たしたのはセルゲイ・コロリョフだった。N1ロケットの開発は、 R-7などソ連が設計した他のロケットの後継となった。また、米国の月ロケットであるサターンVとの十分な競争ももたらした。しかし、2つのロケットの重要な違いの1つは、典型的な打ち上げで行われる段階であった。サターンVが4段だったのに対し、N1は5段だった。N1の第5段は着陸位置に使用された。N1はNK -33、NK-43、NK-39などのエンジンで駆動された。この設計スタイルは革命的なものとなったが、建造は予想ほどスムーズには進まなかった。研究結果を公表したい科学者と、プロジェクトを可能な限り秘密にしておきたい軍事組織との間で意見が衝突し、遅延が生じ、プロジェクトの進行が妨げられることもあった。^[95]時が経つにつれ、N1はいくつかの設計上の欠陥を抱えるようになった。これらの欠陥により、設計の第1段に欠陥があったために、数多くの打ち上げ失敗が発生した。1960年代後半には、多くの打ち上げ失敗が続いた。最終的に、このプログラムは中止された。^[96]

• ソビエト宇宙計画は、1955年から1991年までのソビエト社会主義共和国連邦 (U​​SSR) の国家宇宙計画です。
• 戦略ロケット軍は、1959年から1991年まで地上配備型大陸間弾道ミサイル（ICBM）を管理していたソビエト軍の部門です。現在はロシア軍の一部です。
• セルゲイ・コロリョフ（1907年 - 1966年）、ソ連のロケットおよび宇宙計画の主任技術者および頭脳、実験設計局OKB -1の責任者
• ヴァレンティン・グルシュコ（1908年 - 1989年）、ロケットエンジンの主任設計者、OKB-456の責任者
• ドミトリー・ウスチノフ（1908年 - 1984年）、ソ連のロケット工学および宇宙計画の軍事責任者、1941年から軍備人民委員、1976年から国防大臣
• ボリス・チェルトク（1912–2011）、制御システム設計者

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