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작성일 : 17-09-09 10:58
[전략] 소련의 탄도미사일 개발사-3
 글쓴이 : 우주인간
조회 : 1,706  

개발사 1편을 약간 수정했습니다. 개발년도와 운용일을 추가했고 (생산댓수도 추가하고 싶었는데 자료부족으로...)


연료 종류가 중간에 바뀐적이 있어서 (에탄올→ 메탄올) 살짝 바꾸긴 했는데 별 차이는 없습니다.


근데 그 연료 종류가 바뀐 이유가 흠좀무한데....


보통 알코올 75% 함유하면 뭐가 생각나시는가요?


...네, 그렇습니다.


우리들의 마더 러시아 탄도미사일 운용병들이 로켓 연료를 뽑아마셔서 최대사거리가 안나오는 사태​가 벌어진 겁니다!!


그래서 에탄이랑 비슷한데 못마시는 메탄으로 바꿈.


참고로 메탄으로 바꾸고나서 마시지 말라고해도 마시다 독성으로 사망한 병사도 있다고 함. (뭐야 이거)


그럼 시작합니다.



1953 년 8 월 12 일, 소련은 Semipalatinsk에서 RD5-6 400 kiloton 경량 열핵폭탄을 폭발시키는데 성공하면서, 드디어 자체적인 핵폭탄을 만드는데 성공했다.


물론 미국이 이 분야에서 성공적인 개발을 선보이며 나가사키와 히로시마에 화려한 피날레를 보여준건 맞지만, 


항공기에서 떨어뜨리는 것과는 달리 '탄도미사일'에 핵탄두를 달아 투사하려 한다는게 다른 점이었다.


실제로 소련은 R-2와 같은 자국의 탄도미사일에 핵물질 살포장치 (더티밤)를 탄두로 달아놓은 일이 많았다.


하지만 이제는 진짜 핵폭탄을 달게 될 터였다.


새로운 핵탄두들은 자국의 최신예 탄도미사일을 살짝 개량한 R-5M에 달렸는데, 신뢰도가 극히 우수했다고 합니다

(1차 시험때 14번 발사중 13번 발사 성공, 2차 시험때 10발 중 전탄 발사 성공)


이들 R-5M은 저위력의 핵탄두 3발 혹은 고위력의 단일 핵탄두를 장착함으로서 소련 최초의 핵미사일 타이틀을 얻게 됩니다.




다음 후계기종인 R-6는 어째선지 거의 언급되는 문서들이 없긴 한데,


("이전 R-5 및 후속 R-7 설계가 잘 문서화되어 있었지만, 세계에 개방 된 후 25 년이 지난 후에도 소비에트 로켓 계통은 R-6 지정에 대한 언급이 없었습니다.") 


어쨋든 근성으로 찾아본 결과, 나오긴 하더군요. 딱 하나긴 하지만.



러시아는 자국의 탄도미사일에 대만족을 하게 됩니다. 


냉전시대가 시작되는 판국이었고, 서서히 자본주의 국가들과 공산주의 국가들이 서로 의심의 눈초리를 보내는 시대였습니다.


문제는 공산주의의 종주국이자 최강자인 소련조차 자본주의 국가의 최고봉 미국에 비해 국방력이 딸린다는 점이었죠.


냉전시대중 소련이 가장 막강하던 시기에조차, 소련의 전력은 미국의 그것에 쨉도 못미칠 정도였으니....



그런데, 자국의 탄도미사일에 핵탄두를 단다는 간단한 아이디어로, 미군의 압도적인 전력을 한순간에 무력화시킬 수 있는 수단을 만들어냈습니다.


핵투사용으로서의 로켓은 소련에게 문자그대로 엄청난 전쟁억제력을 갖게된 겁니다.


이러한 점은 소련 지도층에게 매우 강렬한 인상을 줬습니다. 동시에 만약 로켓 사거리를 있는대로 늘려서 미국 본토에 화력투사가 가능하다면, 군사적, 정치적으로 우위에 서있을 수 있다는 사실 또한 깨닫게 했습니다.



 

 R-6가 만들어졌다면 이런 모습?



1953년, 크렘린은 최대사거리 8,000 km, CEP 15 km, 탄두질량 3,000 kg의 새로운 탄도미사일을 요구합니다.


그리고 1955년까지 7기의 실험용 로켓을 만들고 동시에 같은 스펙의 순항미사일을 개발하라고 지시합니다.


이러한 상부의 지시로 세르게이 코롤레프를 비롯한 수많은 소련 로켓공학자들은 이때까지 연구하던 N-3 프로젝트를 꺼내들었는데,


이는 1t ~10 t 의 페이로드를 5,000 ~ 10,000 킬로미터까지 보낼수 있는 로켓들의 설계군들이었다.


어쨋든 OKB-1은 1953년 2월 N-3 프로젝트를 확장시키기 위해 T-1 프로젝트로 대체해서 연구를 실제화시키기 시작했다.



일단 기존 R-5이 고작(?) 최대 사거리 1,200 km에 페이로드 1,425 kg을 운반할 수 있다는 걸 생각하면, 


신형 로켓의 크기는 더더욱 커져야 하는건 당연했다.


그래서 이들은 요구되는 사양을 충족시키기 위해 로켓을 최대한 키웠다.


R-5이 중량 28,570kg, 즉 28톤밖에 되지 않았는데 비해 신형 로켓은 적어도 170톤으로 설계됩니다. 


또한 이런 대중량 로켓을 단분리없이 쏠 수는 없으니 로켓은 2단 분리식으로 계획됬지만, 당시의 과학기술력으로는 이를 구현하기 힘들었습니다.


그래서 R-6는 주 부스터 주변에 보조부스터를 병렬로 클러스터링 시키는 것으로 설계됩니다.


엔진은 60톤의 추력을 제공하는 RD-105 / 106 엔진이 채택됩니다. 특기할걸로 드디어 알코올/메탄올 계열에서 벗어나 케로신이 사용됩니다.



RD-106 엔진


그런데 같은해 10 월, 페이로드 질량을 5.5톤으로 늘릴것이 요구되었다. 덕분에 로켓의 사거리는 5,500km까지 떨어집니다.


이를 해결하기 위해서는 연료를 더 집어넣고 늘어난 무게를 버티기 위해 엔진출력을 높이는것밖에 없는데,


문제는 엔진 출력이었습니다.


가장 간단한 해결책은 엔진을 더 다는것인데, 엔진이 대형 단일 연소실을 사용하게 설계된 R-6는 고주파 진동(high-frequency pulsations) 으로 인해 안그래도 연소과정 제어에 에로사항이 빗발치던 상황이라 이 방법은 불가능했습니다.


다음 해결책은 모든 챔버에 대해 공통 주 터보 펌프를 유지하면서 엔진을 몇 개의 작은 연소 챔버로 분리하는 거였다.

(즉 한개의 대형 연소실 대신 작은 연소실들로 분리한다는거)


이미 N-3 연구때 4 챔버 엔진이 선정된 바 있고, Aleksei Isaev가 이끄는 설계국은 40 톤의 추진력을 달성하는 다중 챔버 로켓 엔진을 성공적으로 개발했다.


1954년 1월, 대대적인 설계변경이 있었다. 로켓의 추력이 60톤에서 75톤으로 증가했고, 4챔퍼 엔진이 정식으로 결정되었다. 연소실이 5개에서 20개로 증가했고 엔진의 연소실과 노즐이 짧아 져 전체 로켓의 길이와 질량을 줄일 수 있었다.


....그리고 이 개량된 로켓은 R-7으로 명명되었다.



출처: http://blog.naver.com/kcm1996/221092837562

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의자늘보 17-09-09 11:22
   
정성스럽게 올려주신 글에서 옥의 티 인 것 같아서 용어를 정리하자면...
화학용어로 알코올은 -OH(하이드록시기)가 탄소에 붙는 거의 모든 화합물을 통칭합니다.
그 중에 에탄올도 있고 메탄올도 있습니다.
술등의 식용으로 쓰는 알콜은 대부분 에탄올 입니다.
즉, 본문에서 알콜이라고 쓴 물질은 에탄올을 말하는 것 같습니다.
메탄올도 알콜의 한 종류이기 때문에 알콜을 메탄올로 바꿨다는 말은 어불성설이 되는 거죠.
공업용 에탄올을 마시면, 몸에 썩 좋지는 않습니다만, 메탄올 처럼 눈이 멀거나 죽지는 않습니다.
     
김석현 17-09-09 12:12
   
공업용 에탄올이 몸에 나쁜 이유도 소량의 메탄올을 함유하고 있기 때문이죠 정제를 대충한다던가 일부러 좀 섞어놓는다던가 해서

어쨌든 메탄올도 알콜의 한 종류라 그부분이 저도 이상하게 읽히네요
     
우주인간 17-09-09 18:54
   
이런... 에탄올이 알콜인줄 알았는데 잘못적었네요. 즉시 수정하겠습니다.

어쨋든 연료는 에탄올->메탄올입니다
태강즉절 17-09-09 11:54
   
몸통글관 별 상관없는 야그겠지만..
저것들은 연료에 뭔 독극물을 때려넣기에..
1단 동가리가 지상으로 추락했을때..그걸 발견해 접근한 민간,동물들이 실실 앓다가 죽었는지?..
어디 한둘이 죽은것도 아니고..보도를 통제해 그렇지... 어디는 동네 전체가...나름 많이 죽을걸로 아는데..
역시 그 기술 땡겼던 짱개들..
전에... 노후 미샬들 교체한다고..껍데기, 몸뚱아리들이 대량으로 고철로 나왔는데..
고거이 나름 고가의 합금들인지라...경쟁이 치열할걸로 예상..
근데 알만한넘들은 다 빠지고..초보들만 들러붙었는디..알고보니 역시 독극물 오염이었다는..
작업중에 노가다들 황천갈수도 있는 위험한 것들이라고..
저것들은 우째 치명적 독극물을 사용하는지?..물론 폭발력 증가가 목적이겠지만..
     
우주인간 17-09-09 18:54
   
대체 뭔소리 하시는건지....
          
태강즉절 17-09-10 01:30
   
소련의 미사일 ,로켓 연료를 말한겁니다.
더불어 그 기술을 배운 짱개네꺼도..
G평선 17-09-09 15:51
   
군납용 술이 맛있긴하지... 공짜니까...