探月史:紅色「阿波羅」,蘇聯登月計劃為何折戟沉沙

2019-06-20     軍史解密

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

原來,最早提出載人月球探測的並不是美國總統甘迺迪。而是蘇聯一批著名的航天科學家和設計師。早在20世紀50年代末,蘇聯的幾家設計局就向蘇聯領導層遞交了短期、中期和長期航天計劃。1964年8月3日,蘇共中央委員會和蘇聯部長會議共同通過了《關於研究月球及外層空間工作》的655-268號決議。

蘇聯的載人繞月計劃從1964年啟動,該計劃的基本任務是在1967年將一名蘇聯航天員送入繞月飛行的大橢圓軌道,航天員駕駛飛船經過7天往返路程,在繞過月球後直接返回地球。繞月飛船與後來經常使用的聯盟號飛船相差無幾。蘇聯在研製繞月飛船時,已經成功完成了「東方號」、「上升號」飛船的載人飛行任務,而且諸如飛船編隊飛行技術、航天員太空行走技術、飛船返回技術等難關均告攻克。

但是,事實遠非如此容易,蘇聯先後發射了「聯盟1號」、「探測器」5號、「探測器」6號等十餘艘無人飛船,反覆試驗採用跳躍式再人大氣層的方案,均告失敗。直到1969年8月,「探測器號-7」才取得了圓滿成功。探測器」7號和8號的成功,標誌著蘇聯擁有了載人繞月飛行的能力。

可惜時間不饒人,美國「阿波羅8號」搶先蘇聯在1968年12月率先完成了載人繞月飛行,得到了這個項目的金牌。於是,本來就是為爭奪政治金牌而開展的這場競賽已經沒有繼續的必要了,蘇聯最終決定停止載人繞月計劃,蘇聯就擱置了載人登月項目,轉而把主要精力放到國際空間站的建設上了。1976年8月22日,蘇聯最後一台自動取樣器「月球」24號成功返回,為長達18年的美蘇探月競賽畫上了休止符。正當蘇聯人擱置載人登月,大力開建國際空間站的時候,國內卻發生了政治巨變——蘇聯解體,導致俄羅斯月球探測計劃被地擱置起來。

登月計劃天折緣於不爭氣的火箭蘇聯的載人登月計劃與載人繞月計劃幾乎同時開展。1964年夏天,蘇聯確定用4年時間讓航天員踏上月球。蘇聯人的登月採用兩枚運載火箭,它們分別將載人登月飛船和宇航飛船先後送往繞月軌道。登月飛船由「聯盟號」飛船和登月艙組成,與「阿波羅」飛船相似。

相對美國從巨型運載火箭「土星5號」到「阿波羅」登月飛船都需要重新研製所耗費的巨額資金和時間來說,蘇聯人的花費少得多,為何蘇聯人登月未能成功呢?問題出在運載火箭「N一1」上。「N-1」是一種高113米,重2700千克,總推力為45000干牛的火箭。

「N-1」還是世界罕見的五級運載火箭,更是新穎的火箭。它比「土星5號」晚搞了4年,照理,這種火箭更應該進行全面的試驗。蘇聯上世紀60年代提出研製「N-1」,由著名的航天火箭專家科羅廖夫擔任總設計師。可1966年,科羅廖夫不幸逝世,對「N-1」的研製帶來了不可估量的損失。

在「N-1」火箭的第一級採用什麼樣的推進劑上,科羅廖夫主張採用液氫、液氧,而另一名設計師格魯什柯主張「N-1」的第一級火箭發動機,採用普通的液體推進劑,並且由他的設計局承擔「N-1」的第一級主火箭及它周圍30台液體火箭助推器的設計,其他由別的單位承擔。這樣,「N-1」這個五級巨型火箭就由兩家設計局研製。這樣做,對火箭研製來說,確實是埋下了隱患。

1969年1月,「N-1」火箭研製出來了。2月初,大雪紛飛,天寒地凍,拜科努爾的航天發射場的2號發射台高高聳立著113米高的巨型火箭。當發射的命令聲剛剛響起,一團耀眼的橘紅色的火柱,將這個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!」。可是,歡騰僅僅持續了70秒,火箭尾部猝然起火爆炸……問題就出在第一級火箭上。其中原因不少,最主要的是缺少充分的試驗,欲速則不達。蘇聯人想走捷徑,過分地吝惜金錢,結果付出了更大的、更重的代價。

同年7月3日,「N-1」第二次出現在發射台上。比前一次更不幸,火箭還沒有離開地面,一個氧氣泵突然發生爆炸,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的這個發射基地。

蘇聯登月計劃失敗的主要原因是N -1火箭體積過大和結構複雜。推進器是一個龐然大物,328 英尺高,帶有一個56英尺的芯級橫穿過底部。而美國的土星五號火箭35英尺高,第一級是一個直徑33英尺的圓柱體。N-1火箭需要30個第一級火箭發動機以達到99萬磅助推力,使蘇聯的飛船飛向月球。土星5號第一級火箭只有5個F-1發動機,一共產生75萬磅推力。差別在於土星5號的上升級火箭燃燒液態氫。蘇聯直到幾乎20年後「能源號」火箭發射時才開始用高能的氫作燃料。

N-1號的弱點是難於控制第一級發動機的方式,使控制方式適合高大的N-1火箭的結構及飛行動力。用來隔離和關閉出故障的發動機的安全系統也有問題,對於故障反應太慢,不能及時確認故障的發生。這些缺陷導致了第一級發動機在實驗台上的爆炸。

奇怪的是,蘇聯人從沒對所有的30個第一級發動機做過地面試驗。可能是由於時間緊迫以及資金短缺。這一世界上最大的火箭共進行了四次發射,之前沒有進行過測試或試驗。但是後來N-1火箭經過技術改進最終變成了現在的「能源號」火箭。

N-1號的屢次失敗粉碎了蘇聯人的登月之夢,蘇聯設計和建造登月飛船的工程師們肯定早已知道他們所冒的風險。回顧硬體製造過程,發射經過,以及花費,沒人能懷疑太空人們的技術及超人的勇氣。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/DO_mGGwBmyVoG_1ZqGMs.html