Finalmente pubblico il seguito dell’articolo sull’R-1 Jedinitschka / SS-1 Scunner, dedicato all’R-2 Dvoika / SS-2 Sibling (GRAU Index 8Zh38). Purtroppo sono stato costretto a scrivere questo articolo sulla base di fonti scarse, frammentarie e troppo spesso in contraddizione tra loro. Questo lavoro è perciò da considerarsi provvisorio.
Storia e sviluppo
Il 13 maggio 1946, su iniziativa di Stalin, nasceva la “Commissione di Stato per lo Studio dei Razzi a Lunga Gittata” o P.K.R.D.D. Oltre a fondare l’NII-88 e gli altri centri di ricerca preposti allo sviluppo dei missili balistici, la Commissione elaborava anche una roadmap:
- lanci sperimentali delle A-4 (V-2) prodotte alla Mittelwerk in Germania o ricostruite dalla Zavod 88 in URSS;
- reingegnerizzazione di una copia della A-4 adattata ai materiali e ai metodi produttivi sovietici, l’R-1;
- sviluppo di una versione migliorata dell’R-1 con una maggiore gittata, l’R-2;
- studio di un vero missile strategico, designato R-3. Quest’ultimo progetto fu poi abbandonato a favore del successivo R-5 (SS-3 “Shyster”).
Per ottenere l’R-2, Korolëv rielaborò il suo R-1 integrandovi alcune delle soluzioni del progetto G-1 del “collettivo” dei tedeschi di Gorodomlija, guidato da Helmut Gröttrup, a partire dalla testata bellica separabile che, non sottoponendo più l’intero missile alle sollecitazioni del rientro atmosferico, rendeva possibile costruirlo meno robusto e quindi più leggero, utilizzando anche la tecnica dei serbatoi integrali. Per provare le principali tecnologie da adottare sull’R-2, segnatamente i serbatoi integrali e la testata separabile in volo, fu approntata una versione speciale dell’R-1, in seguito ribattezzata R-2E (E da Experimental’naya, “Sperimentale”). Il 25 settembre il primo R-2E fu lanciato da Kapustin Yar.
I lanci della prima serie di prova dell’R-2 vero e proprio furono effettuati da Kapustin Yar tra il 1° ottobre e il 20 dicembre 1950. Fallirono tutti e dodici i lanci: cinque razzi vennero persi durante la fase di boost con motore acceso, negli altri sette invece la testata si disintegrò al rientro a causa del surriscaldamento per attrito con l’atmosfera. Si dovette quindi riprogettare i razzi del secondo batch in modo da migliorare il disegno del missile. Dei 13 lanci di questa serie, effettuati a Kapustin Yar tra il 1° e il 27 luglio 1951, solo uno fallì a causa di un difetto di fabbricazione del razzo; gli altri ebbero successo raggiungendo i bersagli prestabiliti.
Descrizione tecnica
L’R-2 era sostanzialmente una versione più avanzata dell’R-1, a sua volta un diretto derivato dell’A-4/V-2 tedesca. Il missile era lungo 17,65 metri contro i 14,2 dell’R-1, e quindi era di circa tre metri più lungo, con una massa di circa il 50% maggiore (da 13 a 19 tonnellate circa). Il raggio d’azione era raddoppiato, da 300 a 600 km circa.
Il motore dell’R-2 era un Gluško RD-101, diretto derivato dell’RD-100 montato sull’R-1 (SS-1 Scunner). Aveva una spinta maggiore (36,7-37 tonnellate a livello del mare e 41,2-41,3 tonnellate nel vuoto), pur con un peso all’incirca uguale (888 kg contro gli 885 dell’RD-100). La maggiore spinta era ottenuta tramite l’aumento della pressione interna alla camera di combustione e l’aumento della concentrazione di alcool nella miscela del combustibile dal 75% di A-4 ed R-1 al 96%. L’alcool etilico utilizzato dall’RD-100 fu sostituito nell’RD-101 dall’alcool metilico, per evitare che il personale di lancio si bevesse il propellente del razzo!
La testata bellica dell’R-2 si separava dal razzo prima del rientro in atmosfera. Questo eliminava alla radice uno dei grandi problemi dell’A-4 originale, cioè la necessità di una notevole robustezza strutturale per resistere alle sollecitazioni aerodinamiche dell’ultima fase della traiettoria. Questo rendeva possibile adottare serbatoi di propellente integrali, che reggevano la struttura del razzo, con un notevole risparmio di peso. Korolëv però rese integrale il serbatoio dell’alcool, che era stivato a temperatura ambiente e senza un’elevata pressione, ma non il serbatoio dell’ossigeno liquido. Qui la pressione era maggiore e dato che l’ossigeno liquido ha un bassissimo punto di ebollizione, era necessario non solo avere un serbatoio più robusto, ma anche isolato con lana di vetro tra la parete del serbatoio ed il rivestimento del missile.
La testata bellica standard pesava 508 kg ed era contenuta in un’ogiva alla cui sommità era situata la spoletta per la detonazione. Il missile aveva però un carico utile massimo di circa 1.500 kg. Durante il rientro atmosferico, la testata era stabilizzata da superfici aerodinamiche anulari chiamate dai tecnici russi “gonne stabilizzatrici”. L’R-2 fu equipaggiato con testate “radiologiche” – in pratica bombe nucleari “sporche” – di due tipi: il Geran (Geranio) e il Generator, ma non si sa se queste testate siano mai divenute operative. Il Geran era riempito di un liquido radioattivo, e ad un’altezza predeterminata una spoletta faceva esplodere la testata disperdendo il liquido ad alta quota, generando una pioggia radioattiva simile al “fallout” delle bombe atomiche. Il Generator aveva invece il liquido radioattivo contenuto in un gran numero di piccoli contenitori che potevano spargersi in aria oppure impattare al suolo.
Il modulo degli apparati di controllo fu spostato da sopra i serbatoi di propellente a sotto il serbatoio dell’ossigeno liquido, per facilitare le operazioni pre-lancio. L’accessibilità ai sistemi migliorò notevolmente, ma creò ulteriori problemi poiché il modulo di controllo era adesso subito sopra il motore, e la sua delicata strumentazione subiva notevoli vibrazioni. Per questo fu necessario sostituire nella sezione di coda l’acciaio al duralluminio.
La precisione sul bersaglio era ottenuta affiancando al sistema di guida giroscopico un sistema radio di correzione della traiettoria laterale. L’R-2 così aveva più o meno lo stesso CEP dell’R-1 nonostante la gittata fosse doppia. La direzione della traiettoria era ottenuta con palette di grafite immerse nel getto di scarico, come nell’A-4/V-2. Questo sistema fu abbastanza rapidamente soppiantato dagli ugelli su sospensione cardanica a partire dalla seconda metà degli anni Cinquanta. Vi erano anche delle superfici aerodinamiche per stabilizzare il missile durante la prima fase del volo nella bassa atmosfera, soluzione poi caduta in disuso per i missili che compiono gran parte della traiettoria in ambiente extra-atmosferico.
La sequenza di rifornimento prevedeva: 1) l’aria compressa per la pressurizzazione dei serbatoi; 2) l’alcool (combustibile); 3) l’ossigeno liquido (comburente); 4) il perossido d’idrogeno per alimentare la turbopompa. I vari fluidi erano tenuti all’interno degli intervalli di pressione consentiti da un complesso sistema di valvole, sia idrauliche che elettropneumatiche comandate da relè.
A partire dal decollo, il missile saliva in verticale per quattro secondi, quindi iniziava a porsi sulla traiettoria programmata per il bersaglio. Questa fase, durante la quale il razzo volava a motore acceso con un angolo costante fino a raggiungere la velocità finale, terminava dopo 68 secondi, momento in cui l’asse longitudinale del razzo era inclinato sull’orizzonte di un angolo di circa 43°. La velocità finale era stabilita da un accelerometro che misurava l’accelerazione longitudinale e che dava il segnale per lo spegnimento del motore.
Il motore si spegneva in due fasi, infatti prima di spegnersi del tutto funzionava per qualche secondo in “modalità finale”. Diminuendo il perossido di idrogeno si dava meno gas alle turbopompe limitando l’afflusso di propellenti in camera di combustione. Il razzo continuava il suo volo con la spinta di fase finale fino a raggiungere la velocità prestabilita. A questo punto il motore veniva totalmente spento, con l’arresto delle unità di turbocompressione.
Tra 3,5 e 9,5 secondi dopo lo spegnimento del motore, la sezione della testata veniva separata da corpo del missile grazie a dei bulloni esplosivi. Dopo l’esplosione dei bulloni, la molla del meccanismo di separazione spingeva avanti la testata, e sia questa che il corpo del missile continuavno a volare su una traiettoria balistica comune. Al rientro nell’atmosfera il razzo vero e proprio, che aveva una grande resistenza aerodinamica, si distruggeva in volo. La testata invece, grazie ad uno stabilizzatore aerodinamico, si poneva sulla traiettoria voluta, puntando sul bersaglio.
Impiego operativo
Il missile fu accettato per l’impiego militare operativo il 27 novembre 1951. Il 1° giugno 1952 a Kapustin Yar vennero costituite le prime due brigate missilistiche su R-2, la 54ma e la 56ma, ma il missile entrò in servizio in numeri apprezzabili solo intorno al 1953. A partire dal quest’anno divisioni missili dotate dell’R-2 furono stanziate a Zhitomir, Kolomiya e Medved (oblast di Novgorod), Kamyshin (oblast di Volgograd) a Siauliai in Lituania, a Dzhambur in Kazakhstan e a Ordzhonikidze, in Estremo Oriente.
Ogni missile aveva bisogno di sei ore per i preparativi di lancio, che erano effettuati da undici uomini per missile. Il settaggio del sistema di guida richiedeva circa un quarto d’ora. Una volta pronto per il lancio, un R-2 poteva rimanere in stato di allarme per 24 ore, poi il carburante doveva essere rimosso e il missile ricondizionato.
Come è facile immaginare, l’R-2 non era granché affidabile come missile militare, ma costituì una valida esperienza per l’industria missilistica sovietica. La rocket science comunque fece passi da gigante durante gli anni Cinquanta e l’R-2/SS-2 “Sibling” fu sostituito dal nuovo MRBM R-5M “Pobeda” (SS-3 “ Shyster”, GRAU 8K51), armato di testata nucleare, a partire dal 1956.
I missili “geofisici” civili
L’R-2A fu la prima variante utilizzata come razzo-sonda. Ne furono effettuati 47 lanci, tutti riusciti. Gli R-2A compirono studi sull’alta atmosfera, sulla ionosfera, sui raggi ultravioletti e furono anche effettuati esperimenti biologici con vari animali: cani, scimmie, conigli, criceti e topi.
Gli R-2A utilizzavano un “container” MS, del peso di 1.400 kg, al posto della testata bellica; esso era dotato di dispositivi di frenaggio posti sullo stabilizzatore aerodinamico anulare, che riducevano la velocità di rientro a circa 100-150 m/s, prima di passare al recupero tramite paracadute. Furono anche dotati di due “pod” per analisi dell’atmosfera posti ai lati del razzo, sullo stabilizzatore aerodinamico ad anello, che venivano eiettati alla conclusione degli esperimenti. Questa configurazione era stata adottata per evitare che i campioni d’aria presi venissero contaminati dai gas di scarico del motore.
Particolarmente significativi i voli biologici con cani, allo scopo di testare tecnologie e procedure di rientro per i successivi voli umani. Il primo volo con cani, Ryzhaya e Damka, fu effettuato da un R-2A il 16 maggio 1957 e salì ad una quota di 209 km. Furono effettuati due lanci nel maggio 1957, tre nell’agosto-settembre 1957, e due nell’agosto 1958, tutti da Kapustin Yar. Uno dei cani, Kusachka, fu poi ribattezzato Otvazhnaya, “Valoroso”, perché volò nello spazio per ben quattro volte. Parte dell’equipaggiamento testato per i voli con cani sull’R-2 fu riutilizzato per lo Sputnik 2 di Laika e per i voli con cani della Vostok.
La quota massima raggiunta dagli R-2A fu di 212 km, anche se in genere gli esperimenti si svolgevano ad un’altezza variabile tra i 150 ed i 200 km. L’apogeo dell’R-2 era perciò il doppio di quello dell’R-1. L’ultimo lancio di un R-2 “geofisico” si ebbe il 21 maggio 1962.
Il Dongfeng-1
Il 15 ottobre 1957 Unione Sovietica e Cina Popolare siglarono un accordo con il quale i sovietici si impegnavano a fornire ai cinesi il prototipo di una bomba atomica e due missili R-2, con la relativa documentazione più la produzione su licenza. Il 24 dicembre 1957 arrivò a Pechino un battaglione dell’esercito sovietico con due R-2 che furono trasferiti in gran segreto alla Quinta Accademia, il centro di ricerca cinese per i missili balistici, fondato il 26 maggio 1956. Nel settembre 1958 erano pronti i piani di produzione per il nuovo Dongfeng (“Vento dell’Est”), diretto derivato dell’R-2 e primo missile militare della Repubblica Popolare Cinese.
Nel frattempo però si consumò la rottura tra Mao e Chruščëv e nell’agosto 1960 i tecnici sovietici lasciarono la Cina. Nonostante ciò il 1° settembre 1960 un R-2 sovietico, ma con propellenti cinesi, veniva lanciato con successo dal nuovo balipedio di Jiuquan. Seguiva il primo Dongfeng-1 interamente cinese, il 5 novembre 1960. Anche se fu costruito in pochi esemplari e non fu mai immesso in servizio, il Dongfeng-1 fu il capostipite di tutti i missili cinesi.
Questo il link alla versione estesa (provvisoria!) dell’articolo:
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R-2 Dvoika / SS-2 Sibling |
