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蘇聯(lián)耗巨資研發(fā)可登月的重型火箭:火箭是造成了,但國家卻沒了

 ZHAOJINGZHOUA 2021-12-28

1969年7月16日,隨著一聲巨響,土星5號重型火箭點火,在火箭尾焰的轟隆聲中,一頭扎入云霄,開始了阿波羅11號前往月球的征程。

4天以后,7月20號,阿姆斯特朗代表全人類,首次涉足另外一個星球,在月球表面留下第一個腳印后,阿姆斯特朗發(fā)表了那篇著名的演講:這是我個人的一小步,卻是全人類的一大步。

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這段登月的畫面通過電視直播,被發(fā)送到全球各地,當(dāng)時在全球范圍內(nèi)有5.28億人,同時觀看這場登月直播,為此還催生了一項世界紀錄,單場觀看直播最多人數(shù)的世界紀錄,并且這一紀錄保持了數(shù)十年,直到我國一場聯(lián)歡晚會的出現(xiàn),才打破了這一紀錄。

在這5.28億人中,我想一定有數(shù)量龐大的蘇聯(lián)人,也在電視前觀看這場直播,當(dāng)他們看到阿姆斯特朗發(fā)表演講的時候, 他們的心情一定非常復(fù)雜,如果按照正常的劇本發(fā)展,這項至高榮譽應(yīng)該屬于一個蘇聯(lián)人的,但是現(xiàn)在卻被美國人奪走了。

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落后的登月計劃

蘇聯(lián)人內(nèi)心深處有這個想法,一點也不奇怪,那時的蘇聯(lián)有這樣的勇氣,也有產(chǎn)生這種想法的資本。

因為直到美國載人登月前,在探索外太空領(lǐng)域,蘇聯(lián)人一直都遙遙領(lǐng)先,而美國人在蘇聯(lián)人的身后苦苦地追趕,

從1957年10月4日,蘇聯(lián)發(fā)射了人類歷史上的首顆人造衛(wèi)星,差不多4個月后,1958年1月31號,美國人才追趕上蘇聯(lián)人的腳步,發(fā)射他們的第一顆衛(wèi)星。1961年4月12日,蘇聯(lián)人加加林,首次代表人類登上太空,此時美國人又晚一步,直到5月份的時候,才首次載人航天飛行…………。

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但是載人登月這項成就實在太巨大了,一招領(lǐng)先,就擊碎了蘇聯(lián)人曾經(jīng)在外太空探索領(lǐng)域所有的領(lǐng)先地位,并且沒有人會質(zhì)疑這種說法,連蘇聯(lián)人自己都無可辯駁。

按照蘇聯(lián)人當(dāng)時的想法,還有當(dāng)時太空競爭的發(fā)展態(tài)勢,他們也迫切需要一場載人登月計劃,來打破美國人在太空探索領(lǐng)域取得的壟斷地位,蘇聯(lián)人再次登月雖然處于落后的地位,但是至少可以證明他們在太空競爭中沒有輸?shù)?,雙方還是處于某種均衡的態(tài)勢。

這番想法是好的,但是蘇聯(lián)人卻無法做到,因為重型火箭出事了。

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永遠無法實現(xiàn)的登月計劃

蘇聯(lián)人可以說為了登月計劃做足了準備,在1957年首顆人造衛(wèi)星升空的2年后,也就是1959年,他們就把月球2號探測器送到月球表面,對月球的表面進行勘測。

事實上,蘇聯(lián)人也早已準備好了如同阿波羅11號一樣,飛行登陸一體化的飛船——LK月球飛船,但是由于火箭的問題,這艘登月用的飛船一直沒有用武之地,被隱藏在某個不知名的角落中蒙蔽灰塵。

可以說蘇聯(lián)人為了登月,所有的準備工作都已經(jīng)做好了,除了運輸工具——一艘重型火箭“N-1火箭”。

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蘇聯(lián)登月艙

對于N-1重型火箭的研發(fā),蘇聯(lián)人不僅耗費了巨資,并且還投入了海量的人力物力,但是讓人遺憾的是4次試射,全部都沒有成功。只是因為這艘火箭在設(shè)計之初,就存在一個致命的“共振”問題。

如果看過N-1火箭的圖片,你一定會被深深地震撼到,因為其設(shè)計理念如同蘇聯(lián)人的性格一樣,非常的彪悍,當(dāng)“質(zhì)”不行的時候,就靠“量”來堆砌,以圖達到預(yù)期的效果,在一級火箭尾部,緊密地排列著30臺NK-15火箭發(fā)動機,雖然推力是達到了,但是30臺火箭發(fā)動機同時工作,共同震動下,對火箭本身將產(chǎn)生難以預(yù)料的破壞力。

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  1. 第一次發(fā)射,于1969年2月11日,升空66秒后,N-1火箭一臺發(fā)動機的油管在強大的震動下,管道破裂,燃料泄露,隨后整個火箭發(fā)生爆炸。

  2. 第二次發(fā)射,于1969年7月13日,在被點火6秒后,在強大的共振下,傳感器顯示一臺NK-15火箭發(fā)送機燃料泵異常,隨后緊急關(guān)閉那臺發(fā)送機,但是控制系統(tǒng)出現(xiàn)異常,在關(guān)閉那臺發(fā)動機后并未停止,而是連續(xù)關(guān)閉了29臺發(fā)送機,只有一臺發(fā)動機工作,導(dǎo)致火箭動力不足,隨后墜入發(fā)射臺,發(fā)生劇烈的爆炸,把整個發(fā)射臺夷為平地。

  3. 第三次發(fā)射,1971年6月27日,火箭在升空250米后,在強大的共振下,火箭的控制系統(tǒng)出現(xiàn)異常。當(dāng)火箭飛行姿態(tài)正常的時候,控制系統(tǒng)卻誤認為,火箭姿態(tài)出現(xiàn)問題,在進行錯誤的調(diào)整后,火箭以錯誤的姿態(tài)飛行,最終墜毀在發(fā)射點20公里的地方。

  4. 第四次發(fā)射,1972年11月23日,升空90秒后,在強大的共振下,又是火箭操作系統(tǒng)出現(xiàn)故障,其錯誤的認為當(dāng)時正常的火箭出現(xiàn)過載,緊急關(guān)閉6臺NK-15發(fā)動機,但是NK-15火箭的燃料系統(tǒng)卻未收到指令,持續(xù)向已經(jīng)被關(guān)閉的NK-15發(fā)送機輸送燃料,最終導(dǎo)致管道破裂,在107秒后在空中發(fā)生爆炸。

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從火箭的四次發(fā)射來看,N-1火箭一直無法解決的,就是其共振問題,導(dǎo)致后面出現(xiàn)連鎖反應(yīng),最終發(fā)射任務(wù)失敗。

從N-1火箭的四次發(fā)射來看,其都發(fā)生在阿波羅登月計劃的前后,在1972年,美國人成功完成6次載人登月后,宣布暫停登月計劃。

此時的蘇聯(lián)人,在N-1火箭4次失敗后,也失去了登月的興趣,因為在美國人宣布暫停登月后,即使登月成功,也失去了原本的意義。并且在當(dāng)時,看不到N-1火箭任何成功的希望,因為這本就是一條錯誤的路,即使繼續(xù)投入巨資,也無法保證成功。

蘇聯(lián)人及時止損,在付出巨大的代價后,登月計劃也正式擱淺了,可以說以N-1火箭作為載體的登月計劃,是一場永遠無法實現(xiàn)的登月計劃。

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N-1失敗的原因

N-1火箭的計劃失敗,可以說是多方面原因促成的,但如果要說N-1火箭失敗的主要原因,主要有兩個方面,一個是明面上的,一個卻是暗地里的。

明面上的原因,是蘇聯(lián)人當(dāng)時的國力不及美國人,以及科技實力不及美國人,雖然蘇聯(lián)人在太空競賽中取得了先發(fā)優(yōu)勢,但是太空探索拼的就是國力還有綜合的科學(xué)技術(shù)實力。

作為登月主要運載火箭的土星5號,其一級只有5個F-1火箭發(fā)送機,每一個發(fā)動機提供680噸左右的推力,正是發(fā)送機擁有強大的推力,只要保證質(zhì)量就可以了,而不用靠數(shù)量來堆積,由于發(fā)送機少,穩(wěn)定性能也就更出色。

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反觀N-1,在火箭一級密密麻麻地排列了30個NK-15發(fā)動機,每個推力才150噸,理論上N-1火箭用不了30個火箭發(fā)動機,但是考慮到火箭發(fā)動機有可能出現(xiàn)故障,出現(xiàn)停車的情況,所以在設(shè)計之初,就增加幾個作為備用,使總發(fā)動機數(shù)達到了30個。

蘇聯(lián)人不是不想用大推力的火箭發(fā)送機,但是由于國力和科學(xué)技術(shù)實力等方面的原因,在登月的前后,一直沒有研發(fā)出來,所以用量來堆砌的NK-15發(fā)動機,實屬無奈之舉。

但是發(fā)動機一多,問題也跟著多了起來,而屢次導(dǎo)致發(fā)射失敗的共振問題始終無法解決,這些是明面上的原因,是在設(shè)計之初就決定了N-1火箭的命運。

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暗地里的原因,與一個人有關(guān),一個蘇聯(lián)的火箭天才,蘇聯(lián)人在太空競賽中取得的優(yōu)勢地位與此人有關(guān),這個人就是科廖羅夫。

在他的帶領(lǐng)下,曾經(jīng)創(chuàng)造了蘇聯(lián)人在太空探索領(lǐng)域的輝煌,但是他卻沒有與美國人在太空競賽領(lǐng)域爭奪到最后,就在中途離去。

作為N-1火箭的締造者,科廖羅夫雖然孵化出N-1火箭,但是卻沒有一手撫養(yǎng)它長大成型,在1966年,由于操勞過度,最終遺憾的離世,而此時,距離N-1火箭1969年首次發(fā)射還有3年的時間。

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但是在科廖羅夫離世后,作為他的繼任者,沒有他那天才的大腦,雖然繼承了科廖羅夫的遺志,最終搗鼓出了N-1火箭,但是卻沒有能力從根本上解決火箭致命的問題。

也許科廖羅夫晚個3年離世,N-1火箭的共振問題可以在他手上就得以解決,那么很有可能蘇聯(lián)人會在美國人之前率先登月,也許人類探索宇宙的歷史將重新改寫,但是這一切都沒有如果,因為那個火箭天才在1966年就突然離世了。

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N-1火箭的繼任者——能源號火箭

在N-1火箭4次試射,全部失敗后,整個項目最終被迫舍棄,最終黯然離場后。

由于N-1火箭被取消后,考慮到在太空競賽領(lǐng)域雖然輸?shù)袅?,但是不能把差距拉得太遠,經(jīng)過一番盤恒后,決定推翻N-1火箭的設(shè)計思路,重新設(shè)計建造一款重型運載火箭,這款火箭就是后來的“能源號火箭”

在吃過N-1火箭的虧后,蘇聯(lián)人決定改變思路,先從發(fā)動機著手,研發(fā)大推力火箭發(fā)動機,從根本上解決火箭共振而帶來的一系列問題。

1973年,RD-170火箭一級發(fā)動機開始進入研發(fā)階段,能源號火箭是否能夠成功,RD-170的火箭發(fā)動機研發(fā)工作是重點。

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經(jīng)過5年的研發(fā),1978年,RD-170火箭發(fā)動機基本定型,但是后續(xù)的測試和改進卻用了9年時間,最終在1987年,搭載4臺RD-170火箭發(fā)動機的能源號火箭,研發(fā)成功,此時每臺火箭發(fā)動機的推力達到了806噸,比當(dāng)初土星5號F-1火箭發(fā)送機的最大推力680噸,還要大126噸。

能源號無疑是成功的,但是此時距離N-1火箭首次發(fā)射,整整晚了18年,它雖然是蘇聯(lián)當(dāng)時最有能力前往月球的火箭,但是由于晚出生18年,卻失去了前往月球的機會。

能源號耗費了巨資,其本身造價也極其昂貴,在當(dāng)時火箭的造價達到了200億英鎊,這還是1987年的物質(zhì)水平。

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能源號火箭

由于能源號造價極其昂貴,在歷史上也只被發(fā)射過兩次,就被終止發(fā)射,到1991年,蘇聯(lián)這個國家就沒有了。

而繼承了蘇聯(lián)衣缽的俄羅斯,無力承擔(dān)能源號的發(fā)射費用,最終被束之高閣,整個存放能源號的廠房已經(jīng)儀器老化,塵土飛揚,蛛網(wǎng)叢生。

2002年,存放能源號的拜科努爾的廠房,在年久失修之下,突然倒塌,而能源號也隨著廠房的倒塌,一同被埋進了歷史的塵埃之中。

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停放在拜科努爾廠房內(nèi),銹跡斑斑的能源號火箭

結(jié)語:

N-1火箭是不幸的,因為從設(shè)計之初,它就注定是一個無法成功的產(chǎn)品。

但是與N-1火箭相比,能源號火箭則更加的不幸,它本來可以承擔(dān)起飛往月球的重任,但是卻錯過了最好的年代,在被造出來后,沒過幾年,國家就沒了,能源號也失去了本該屬于它的榮耀。

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