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探月史:紅色“阿波羅”,蘇聯(lián)登月計(jì)劃為何折戟沉沙

 鐵血老槍 2019-07-08

隨著蘇聯(lián)的解體,俄羅斯逐漸公開了當(dāng)年的秘密檔案,揭開了蘇聯(lián)載人探月的神秘面紗。

原來,最早提出載人月球探測(cè)的并不是美國總統(tǒng)肯尼迪。而是蘇聯(lián)一批著名的航天科學(xué)家和設(shè)計(jì)師。早在20世紀(jì)50年代末,蘇聯(lián)的幾家設(shè)計(jì)局就向蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)層遞交了短期、中期和長期航天計(jì)劃。1964年8月3日,蘇共中央委員會(huì)和蘇聯(lián)部長會(huì)議共同通過了《關(guān)于研究月球及外層空間工作》的655-268號(hào)決議。

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蘇聯(lián)的載人繞月計(jì)劃從1964年啟動(dòng),該計(jì)劃的基本任務(wù)是在1967年將一名蘇聯(lián)航天員送入繞月飛行的大橢圓軌道,航天員駕駛飛船經(jīng)過7天往返路程,在繞過月球后直接返回地球。繞月飛船與后來經(jīng)常使用的聯(lián)盟號(hào)飛船相差無幾。蘇聯(lián)在研制繞月飛船時(shí),已經(jīng)成功完成了“東方號(hào)”、“上升號(hào)”飛船的載人飛行任務(wù),而且諸如飛船編隊(duì)飛行技術(shù)、航天員太空行走技術(shù)、飛船返回技術(shù)等難關(guān)均告攻克。

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但是,事實(shí)遠(yuǎn)非如此容易,蘇聯(lián)先后發(fā)射了“聯(lián)盟1號(hào)”、“探測(cè)器”5號(hào)、“探測(cè)器”6號(hào)等十余艘無人飛船,反復(fù)試驗(yàn)采用跳躍式再人大氣層的方案,均告失敗。直到1969年8月,“探測(cè)器號(hào)-7”才取得了圓滿成功。探測(cè)器”7號(hào)和8號(hào)的成功,標(biāo)志著蘇聯(lián)擁有了載人繞月飛行的能力。

可惜時(shí)間不饒人,美國“阿波羅8號(hào)”搶先蘇聯(lián)在1968年12月率先完成了載人繞月飛行,得到了這個(gè)項(xiàng)目的金牌。于是,本來就是為爭(zhēng)奪政治金牌而開展的這場(chǎng)競(jìng)賽已經(jīng)沒有繼續(xù)的必要了,蘇聯(lián)最終決定停止載人繞月計(jì)劃,蘇聯(lián)就擱置了載人登月項(xiàng)目,轉(zhuǎn)而把主要精力放到國際空間站的建設(shè)上了。1976年8月22日,蘇聯(lián)最后一臺(tái)自動(dòng)取樣器“月球”24號(hào)成功返回,為長達(dá)18年的美蘇探月競(jìng)賽畫上了休止符。正當(dāng)蘇聯(lián)人擱置載人登月,大力開建國際空間站的時(shí)候,國內(nèi)卻發(fā)生了政治巨變——蘇聯(lián)解體,導(dǎo)致俄羅斯月球探測(cè)計(jì)劃被地?cái)R置起來。

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登月計(jì)劃天折緣于不爭(zhēng)氣的火箭蘇聯(lián)的載人登月計(jì)劃與載人繞月計(jì)劃幾乎同時(shí)開展。1964年夏天,蘇聯(lián)確定用4年時(shí)間讓航天員踏上月球。蘇聯(lián)人的登月采用兩枚運(yùn)載火箭,它們分別將載人登月飛船和宇航飛船先后送往繞月軌道。登月飛船由“聯(lián)盟號(hào)”飛船和登月艙組成,與“阿波羅”飛船相似。

相對(duì)美國從巨型運(yùn)載火箭“土星5號(hào)”到“阿波羅”登月飛船都需要重新研制所耗費(fèi)的巨額資金和時(shí)間來說,蘇聯(lián)人的花費(fèi)少得多,為何蘇聯(lián)人登月未能成功呢?問題出在運(yùn)載火箭“N一1”上?!癗-1”是一種高113米,重2700千克,總推力為45000干牛的火箭。

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“N-1”還是世界罕見的五級(jí)運(yùn)載火箭,更是新穎的火箭。它比“土星5號(hào)”晚搞了4年,照理,這種火箭更應(yīng)該進(jìn)行全面的試驗(yàn)。蘇聯(lián)上世紀(jì)60年代提出研制“N-1”,由著名的航天火箭專家科羅廖夫擔(dān)任總設(shè)計(jì)師。可1966年,科羅廖夫不幸逝世,對(duì)“N-1”的研制帶來了不可估量的損失。

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在“N-1”火箭的第一級(jí)采用什么樣的推進(jìn)劑上,科羅廖夫主張采用液氫、液氧,而另一名設(shè)計(jì)師格魯什柯主張“N-1”的第一級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī),采用普通的液體推進(jìn)劑,并且由他的設(shè)計(jì)局承擔(dān)“N-1”的第一級(jí)主火箭及它周圍30臺(tái)液體火箭助推器的設(shè)計(jì),其他由別的單位承擔(dān)。這樣,“N-1”這個(gè)五級(jí)巨型火箭就由兩家設(shè)計(jì)局研制。這樣做,對(duì)火箭研制來說,確實(shí)是埋下了隱患。

1969年1月,“N-1”火箭研制出來了。2月初,大雪紛飛,天寒地凍,拜科努爾的航天發(fā)射場(chǎng)的2號(hào)發(fā)射臺(tái)高高聳立著113米高的巨型火箭。當(dāng)發(fā)射的命令聲剛剛響起,一團(tuán)耀眼的橘紅色的火柱,將這個(gè)龐然大物推上了天空。方圓幾十公里的人們不約而同地高呼“烏啦!”??墒?,歡騰僅僅持續(xù)了70秒,火箭尾部猝然起火爆炸……問題就出在第一級(jí)火箭上。其中原因不少,最主要的是缺少充分的試驗(yàn),欲速則不達(dá)。蘇聯(lián)人想走捷徑,過分地吝惜金錢,結(jié)果付出了更大的、更重的代價(jià)。

同年7月3日,“N-1”第二次出現(xiàn)在發(fā)射臺(tái)上。比前一次更不幸,火箭還沒有離開地面,一個(gè)氧氣泵突然發(fā)生爆炸,引爆了另一端已注滿燃料的火箭,由此引起了連鎖爆炸,爆炸威力之大完全摧毀了蘇聯(lián)的這個(gè)發(fā)射基地。

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蘇聯(lián)登月計(jì)劃失敗的主要原因是N -1火箭體積過大和結(jié)構(gòu)復(fù)雜。推進(jìn)器是一個(gè)龐然大物,328 英尺高,帶有一個(gè)56英尺的芯級(jí)橫穿過底部。而美國的土星五號(hào)火箭35英尺高,第一級(jí)是一個(gè)直徑33英尺的圓柱體。N-1火箭需要30個(gè)第一級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)以達(dá)到99萬磅助推力,使蘇聯(lián)的飛船飛向月球。土星5號(hào)第一級(jí)火箭只有5個(gè)F-1發(fā)動(dòng)機(jī),一共產(chǎn)生75萬磅推力。差別在于土星5號(hào)的上升級(jí)火箭燃燒液態(tài)氫。蘇聯(lián)直到幾乎20年后“能源號(hào)”火箭發(fā)射時(shí)才開始用高能的氫作燃料。

N-1號(hào)的弱點(diǎn)是難于控制第一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的方式,使控制方式適合高大的N-1火箭的結(jié)構(gòu)及飛行動(dòng)力。用來隔離和關(guān)閉出故障的發(fā)動(dòng)機(jī)的安全系統(tǒng)也有問題,對(duì)于故障反應(yīng)太慢,不能及時(shí)確認(rèn)故障的發(fā)生。這些缺陷導(dǎo)致了第一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的爆炸。

奇怪的是,蘇聯(lián)人從沒對(duì)所有的30個(gè)第一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)做過地面試驗(yàn)??赡苁怯捎跁r(shí)間緊迫以及資金短缺。這一世界上最大的火箭共進(jìn)行了四次發(fā)射,之前沒有進(jìn)行過測(cè)試或試驗(yàn)。但是后來N-1火箭經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)最終變成了現(xiàn)在的“能源號(hào)”火箭。

N-1號(hào)的屢次失敗粉碎了蘇聯(lián)人的登月之夢(mèng),蘇聯(lián)設(shè)計(jì)和建造登月飛船的工程師們肯定早已知道他們所冒的風(fēng)險(xiǎn)。回顧硬件制造過程,發(fā)射經(jīng)過,以及花費(fèi),沒人能懷疑宇航員們的技術(shù)及超人的勇氣。

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