R-7 Semyorka Luna (8K72)

La 8K72 fue la primera variante del R-7 diseñada expresamente como cohete portador y no como misil. Sobre la base del misil intercontinental 8K71 añadió una tercera etapa, el Blok E, para imprimir a una sonda la velocidad necesaria para llegar a la Luna; según la Wikipedia rusa, el Blok E permitió alcanzar por primera vez en el mundo la segunda velocidad cósmica. Estrenó además rasgos que se volvieron estándar en todos los lanzadores R-7 posteriores: paredes de depósito más gruesas para soportar el peso de las etapas superiores y el sistema AVD de detección de averías, que cortaba el empuje si los parámetros de funcionamiento —rendimiento de los motores, alimentación eléctrica o trayectoria— se apartaban de lo normal.

Para propulsar el Blok E, la OKB-1 de Koroliov barajó dos proyectos: la 8K72, con el RD-0105 de la OKB-154 de S. A. Kosberg, y la 8K73, con el RD-109 de la OKB-456 de Glushko. Por las complicaciones de este último, el contrato fue para Kosberg. Desde la orden de desarrollo del 20 de febrero de 1958, el motor estuvo listo en nueve meses, aprovechando conjuntos y la cámara de combustión del RD-0102; se hicieron 58 pruebas estáticas con 27 motores. El RD-0105 (índice GRAU 8D714, también llamado RD-448 o RO-5) quemaba oxígeno líquido y queroseno y daba unos 49 kN durante 316 segundos. Tenía limitaciones: no podía encenderse en ingravidez y, por su ciclo abierto, su impulso específico no era muy alto; la separación respecto a la etapa central se hacía en caliente. Debajo, cada una de las cuatro aceleradoras laterales (bloques B, V, G y D) llevaba un RD-107 de 990 kN que ardía 120 segundos, y la etapa central Blok A un RD-108 de 936,5 kN que ardía 320 segundos. La masa al despegue era de unos 277.000 kg, y la ficha técnica de la fuente le atribuye 4.000 kg a órbita baja.

Los nueve lanzamientos partieron de la rampa 1/5 de Baikonur entre el 23 de septiembre de 1958 y el 16 de abril de 1960. El primero, con la sonda E-1 n.º 1, terminó a los 92 segundos: las oscilaciones longitudinales —el fenómeno «pogo»— desgajaron las aceleradoras y el cohete se estrelló. El segundo, el 11 de octubre de 1958, se desintegró a los 104 segundos por la misma vibración, y el tercero, el 4 de diciembre, perdió la etapa central a los 245 segundos por falta de lubricante en el motor. La resonancia, que se atribuyó a que el Blok E desplazaba el centro de masas del R-7, enfrentó a las oficinas de Koroliov y Glushko; según la Wikipedia rusa, se resolvió instalando amortiguadores hidráulicos en los sistemas de combustible.

El 2 de enero de 1959 la 8K72 puso por fin en camino la Luna 1, primera misión con éxito del RD-0105 y primera nave en alcanzar la velocidad de escape. Pensada para impactar en la Luna, pasó a 5.995 km de su superficie el 4 de enero y quedó en órbita alrededor del Sol, entre las de la Tierra y Marte. El error tuvo que ver con el propio lanzador: el apagado del Blok E se ordenaba por radiocomando, porque el sistema inercial no era lo bastante preciso, y no se tuvo en cuenta el tiempo que tardaba en llegar la orden. El 18 de junio de 1959 un fallo de guiado de la etapa central acabó con el quinto vuelo a los 153 segundos. El 12 de septiembre lanzó la Luna 2, el primer artefacto que llegó a la superficie lunar, y el 4 de octubre la Luna 3, que tomó las primeras fotografías de la cara oculta. Fue su último éxito.

Los dos últimos vuelos, con sondas E-3, fracasaron. En el octavo, el Blok E dio un empuje insuficiente y a los 435 segundos la sonda estaba condenada a reentrar en la atmósfera, donde ardió. En el noveno, el 16 de abril de 1960, la aceleradora del bloque G solo dio el 75 % del empuje al despegar, se soltó y el cohete se desintegró; la etapa central cayó en un lago salado. El balance quedó en tres éxitos, cinco fallos y un fallo parcial. La Wikipedia rusa trata como un mismo cohete esta 8K72 y la «Vostok-L» que lanzó los prototipos de la nave Vostok, y explica que ese nombre se le dio a posteriori; la inglesa las separa. Con un motor del Blok E mejorado y la estructura reforzada, la familia dio paso a la 8K72K de los primeros vuelos tripulados.