伊通签字笔价格交流群

苏联载人登月计划始末(下):夭折的qq怎么才能领红包阿波罗

语宙 2019-09-26 16:56:47

人从未比在太空行走时显得更为渺小,或更为伟大

语宙

+


中国航天,以史为镜。


?

上回说到,苏联高层在三种火箭方案的选择中犹犹豫豫,难以抉择。但此时苏联的登月计划实际上还未通过官方程序正式启动。而此时科罗廖夫与切洛梅和格鲁什科的关系已经因为登月计划中的火箭之争紧张到了极点。直到1964年,一份苏共中央的决议,让局势变得更为复杂。


争执不下


1964年8月3日,就在赫鲁晓夫下台的2个月前,苏共中央作出了《关于探索月球和外层空间有关工作的决议》(О работах по исследованию Луны и космического пространства,文件号655-268,需要指出的是,此项决议在当时属于机密,并不为外界所知),正式决定开展载人登月计划。然而该决议的内容里,除了决定实施登月计划外,在特别先后写道:


“...головной исполнитель по ракете-носителю УР-700, космическому кораблю и комплексу облета Луны в целом - ОКБ-52 Государственного комитета по авиационной технике СССР, генеральный конструктор т.Челомей”


(...将使用由苏联航空技术装备委员会总设计师切洛梅负责研制的UR-700型运载火箭搭载OKB-52型飞船进行一系列复杂的绕月飞行)


“...головной исполнитель по ракете-носителю Н-1, космическому кораблю и комплексу высадки экспедиции на поверхность Луны в целом - ОКБ-1 Государственного комитета по оборонной технике СССР, главный конструктор т. Королев”


(...将使用由苏联国防技术委员会首席设计师科罗廖夫负责研制的N-1型运载火箭搭载OKB-1型飞船实现载人登月)


这实际上是将整个登月计划切割成两个部分,分别交由科罗廖夫和切洛梅执掌的设计局去完成。第一部分,即载人绕月飞行,由切洛梅的第52设计局负责,采用切洛梅的UR-700型火箭,计划于1967年实现载人绕月飞行。第二部分,即载人登月,则由科罗廖夫的第1试验设计局担纲,采用科罗廖夫的N-1型火箭,计划于1968年将首位苏联航天员送上月球并安全返回。


一个项目,分由两家设计局来负责,而且互不统属,两者还是竞争关系,而且由于格鲁什科的原因,切洛梅与科罗廖夫的关系向来不睦,这给苏联的登月计划平添了不少变数。


同时,该项决议对选用何种模式,哪个设计局的飞船进行绕月/登月任务没有明确说明,这又增加了工作上不必要的混乱。而在决议作出仅仅2个月后,苏联政局发生重大变化,赫鲁晓夫倒台,勃烈日涅夫担任苏共中央总书记。


在混乱中度过了两年后,1966年9月,无法忍受这种庞大太空项目长期处在如此得过且过状态的苏联高层终于按捺不住,由三十多位航天专家组成专家委员会,由苏联科学院院士姆斯季斯拉夫·克尔德什(Мстисла?в Ке?лдыш)领导,重新评估登月计划。这么做的初衷,是为了决定两种火箭谁去谁留,以中止这种毫无意义的争端。可是在评估过程中,因为科罗廖夫已于年初病逝,切洛梅借此机会联合格鲁什科极力游说克尔德什,意图让委员会用UR-700的改型UR-700K来彻底取代科罗廖夫的N-1.最终,老好人克尔德什只好让一碗水端平,还是回到了1964年决议的那个框架里,让第1设计局搞登月,让切洛梅搞绕月。不过委员会的最终决定还是在一定程度上偏向了科罗廖夫,即无论是绕月还是登月行动,无论是N-1还是UR-700K,都将搭载科罗廖夫设计的联盟飞船。(绕月采用联盟7K-L1,登月采用联盟7K-LOK)


而到头来,这个专家委员会除了在两大设计局之间和稀泥之外,几乎没有做出什么实质性的工作。


▲切洛梅的LK-700方案(上),科罗廖夫的联盟7K-LOK方案(中,用于登月任务)与美国阿波罗指令舱/登月舱

▲专家委员会评估期间的切洛梅(左)与克尔德什(右)


1967年1月27日,原定于当年2月底发射升空的美国阿波罗计划首艘飞船阿波罗-1号,在进行例行测试时发生火灾,三名宇航员不幸遇难。阿波罗1号事故给刚刚起步的阿波罗计划蒙上了一层阴影。但苏联一方却也没有闲情逸致去幸灾乐祸,就在阿波罗1号事故发生的一年期,科罗廖夫逝世,此时他设计的N-1火箭尚处在图纸阶段,火箭设计师瓦西里·米辛(Василий? Мишин)执掌第1试验设计局,苏联登月计划在大大落后于美国的情况下,依然充满着变数。


不得不说,科罗廖夫的逝世对苏联登月计划乃至整个航天事业而言都是不可估量的巨大损失,苏联航天史很少有像科罗廖夫这样,兼具科研与管理才能,又具有长远发展眼光与想象力的科学家。自科罗廖夫去世开始,N-1型火箭的研制就开始每况愈下。而作为设计局新任领导米辛,人们对他评价非常一致,那就是一位不甚称职的领导者。列昂诺夫则评价他是一位优秀的工程师,但做事缺乏决断,犹豫不决,甚至胆小怕事,缺乏领导大团队的能力。米辛本人的特点,也恰好是苏联后科罗廖夫时代科研领导集体的普遍写照。而整个第1试验设计局,在科罗廖夫时代就积攒下的各种制度问题(比如,整个集体运作过于依赖科罗廖夫本人)就逐步暴露出来。


接替科罗廖夫的米辛并不是一位合格的领导者

?

登月,准备好了吗


前面说到,从1966年开始,苏联的登月计划就被分为绕月活动与登月活动两部分,登月部分受限于N-1火箭的拖延,计划作为登月指令舱的联盟7K-LOK型飞船的研制工作也遇到瓶颈。设计中的LOK指令舱(或称月球轨道舱)虽然源于科罗廖夫最初的联盟复合体方案,但实际上她实现登月的方式却和美国的阿波罗飞船大同小异,都是采用月球轨道交会对接的方式。相比较普通的联盟号飞船,LOK的体态更加修长,底部裙围更大些,在前部增加了一个小型舱室与一套对接系统,这种设计就是为了保证与未来的登月舱实现安全对接,与联盟号一样,LOK的轨道舱前舱布置有四台姿态控制发动机。LOK还装备了一台推力3388kg的主发动机,和一台普通联盟飞船标配的发动机作为动力补充(推力417kg)和交会对接。受限于空间容积,LOK只能搭载2名宇航员,而阿波罗系列飞船可搭载3名。


虽然都是采用月球轨道交会对接的模式,不过LOK与美国阿波罗飞船最大的不同,就是登月舱的安放位置。众所周知,阿波罗登月舱被安置在指令舱的头部,而LOK则恰恰相反,登月舱被安置在指令舱后部一个单独的舱室。


▲联盟7K-LOK飞船线条图

▲LOK飞船与阿波罗飞船的线条图,注意两者登月舱的位置


与登月任务的指令舱相配套,被称为LK的月球登月舱,由曾在火箭之争中与科罗廖夫竞争过的扬格利执掌的586设计局研制,该登月舱,无论是外形还是起飞降落方式,都酷似美国阿波罗登月舱LM。而由于N-1火箭的推力不足,LK登月舱被设计得很小,仅仅重5吨,通高不过5.5米,只能容纳一名航天员, 体格比LM小很多。而相较于LM拥有一台降落发动机和一台独立发动机,LK仅装备有一台推力2050kg的发动机用于降落和上升。


▲苏联LK登月舱与美国阿波罗LM登月舱线条图


得益于此前多次无人探月的经验与教训,特别是首次成功登陆月球的月球9号所使用的Е-6型登陆器的成熟,LK的研制工作并没有遇到太大的技术瓶颈,不过在60年代末制造出等比例模型用于地面测试,1970年后先后制造出了4架,并先后由联盟-L型运载火箭发射升空,在地球轨道进行模拟登月软着陆实验(这四次发射任务分别为宇宙379/382/398/434)。



▲进行地面测试的LK登月舱


与美国的阿波罗计划一样,为了实现月面行走,苏联的登月计划还需要一套专门研制的航天服。这任务则交给由经验丰富的设计师盖伊·谢沃林(Гай ?Севери?н)领导的星辰设计局(Звезда)来完成。1966年,谢沃林以列昂诺夫当年乘坐上升-2号实现太空漫步时穿的雕型航天服为基础,结合当时的最新技术,研制出专门用于月面行走的隼94型(Кречет-94)航天服。


与同时期美国阿波罗计划中航天员登月时穿着的软式航天服不同,为了最大程度保证航天员登月时的活动时间,以及航天服的结实耐用。隼94型航天服采用半刚式设计(由米辛提出的概念),整个航天服只在背部有一处开口,航天员由此“进入”航天服,这让隼94看起来更像是一架小型飞船而非单纯的航天服。整个航天服非常结实耐用,有厚达10层的防护,质量达到105kg,可单次维持6个小时的工作时间。而为了最大程度保证航天员在月面行走的安全,谢沃林还在隼94周围加装了一圈环状安全器,在航天员摔倒时可将其弹起防止伤害(有点类似于现代轿车的气囊)


▲由星辰设计局设计的专供登月使用的隼94型航天服

?

致命的失败,惨淡的现实


而这一切看似就绪的准备工作,却随着N-1火箭相继4次发射失败而被划上了休止符。由于N本身复杂的发动机设计以及内部管道设计上的缺陷,N-1一直存在致命隐患,加上苏联高层对该型火箭的研制缺乏足够的资金支持,最终酿成了这四起可怕的灾难。


1969年2月3日,首枚N-1型火箭被树立在拜科努尔的发射台上,在点火发射仅仅55秒后,由于氧化剂管路爆裂而在高空爆炸。


1969年7月3日,第二枚N-1火箭又被树立在位于拜科努尔发射场的发射台上,在一旁几百米的距离,又树立起一枚N-1工程样机,场面十分壮观。而与第一次发射的低调不同,这一次有数以千计的政府官员,工程师和热爱航天的平民到现场观摩。然而悲剧再次降临,在刚刚点火开始升空没多久,火箭的发动机控制系统就因故障而瘫痪,刚离开地面不过几十米的火箭重重的摔到了发射台上,而此时火箭的逃逸塔又开始点火,整个火箭瞬间发射爆炸,在几千人的众目睽睽之下化作一面巨大的蘑菇云,这次爆炸是如此巨大,发射台瞬间被摧毁,周围的一切建筑皆被摧毁,威力相当于一次小型核爆,事故中有150人不幸罹难。



▲第二次发射时N-1坠落回发射台时的现场画面,可见逃逸塔在此时阴差阳错的点火


?事发几天后,一颗美国侦察卫星拍摄到的一片狼藉的事故现场


1971年6月24日,第三枚N-1火箭,因控制系统故障,在发射升空51秒后爆炸。


1972年11月23日,第四枚N-1火箭发射升空后,因遭遇纵向耦合振动导致发动机爆炸而坠毁。


苏联的悲歌阵阵却伴随着美国的凯歌高奏,1968年美国阿波罗8号首次实现载人绕月飞行,1969年3月3日,就在N-1火箭首次发射失败后一个月,美国阿波罗9号成功实现载人轨道交会对接,5月18日,阿波罗9号再次实现绕月飞行。7月16日,就在N-1第二次发射失败之后两个星期,阿波罗11号成功登陆月球,阿姆斯特朗在踏上月球表面时向全世界说出了那句名言:


“That's one small step for a man, one giant leap for mankind.”

(这是个人的一小步,却是人类的一大步。)


而苏联的那成功的一步,又何时迈出呢。


而绕月部分呢,虽然质子K型运载火箭足够可靠,而且作为绕月任务主角的联盟7K-L1飞船从1967年到1970年间进行了多次成功的无人绕月飞行(在这几次飞行任务中,联盟飞船被冠以宇宙146/154,以及“探测器”系列的名称),并且成功完成了返回舱的回收,但对于苏联而言,绕月飞行任务是为了登月任务做准备的,虽然两者使用的不同的运载火箭与飞船。而在登月计划受到N-1火箭事故的严重拖累最终陷入困境,加上美国阿波罗计划的凯歌高奏,原本顺利进行的绕月飞行计划,又有什么存在的意义呢。



1971年“探测器8”号返回舱溅落印度洋时的画面


最终,苏联的登月计划于1971年走到了尽头,这一年10月,苏共中央正是取消了整个登月计划,而在前一年苏联最后一个无人绕月飞船的返回舱被成功回收。此后苏联将航天事业的重心转移到了空间站的建设上。


尾声,教训


登月计划取消后,N-1型火箭并没有寿终正寝,米辛继续研制N-1型火箭,他有意将N-1发展成发射大型太空站的运载火箭,但已经无力回天,他新研发的N1-F虽然已经整装待发,但还是于1974年被取消。


纵观苏联整个登月计划,对比同时期美国的阿波罗计划,你会发现这两个国家好像拿错了剧本一样,原本上下一心,有的放矢,以极高效率拔得头筹的苏联,在整个登月计划实施中显得漫不经心,魂不守舍。而在太空竞赛初始阶段因为一系列决策失误而落败的美国,却在阿波罗计划实施期间将时间与精力如臂使指投向早已明确的目标。在登月计划开始之初,苏联这样一个善于集中力量办事情的国家,居然将整个计划分散在两个相互争斗的设计局里,而且前前后后,从党政高层,到设计局领导,优柔寡断,举棋不定。而参与者之间还将私人恩怨和个人情绪毫无节制地带入到工作中,使原本就事论事的评估与论证,成为党同伐异与相互攻讦,无故牵扯了过多精力,白白浪费了大量宝贵资源。而这种做事为人的风气逐步蔓延至当时苏联的航天业界乃至社会的各行各业,一个曾经朝气蓬勃的超级大国在这个时间点上开始逐渐变得暮气沉沉。


而作为科罗廖夫死对头的格鲁什科,在1974年终于得偿所愿,接替米辛负责第1设计局的工作,并在之后将整个设计局整合进自己领导的军工联合体(后来成为俄罗斯能源火箭航天公司的雏形),算是大出了一口多年来对科罗廖夫的怨气。1989年年近80岁的格鲁什科在莫斯科逝世。


葬于莫斯科郊外新圣女公墓的格鲁什科


同样与科罗廖夫交恶的切洛梅,在登月计划取消以后,他领导的设计局又多次参与苏联礼炮系列与和平号轨道空间站的研制工作,他研制的质子系列运作火箭,至今仍活跃在航天发射的第一线。他于1984年8月12日在莫斯科病逝。



同样葬于莫斯科新圣女公墓的切洛梅


作为科罗廖夫接班人的米辛,在1974年被格鲁什科取代后就退居二线,专注于教学工作。2001年10月10日在莫斯科病逝。


而曾经作为科罗廖夫对手的扬格利,则在1971年10月25日在莫斯科骤逝,年仅59岁,他逝世的那一天,由他设计的一个LK型登月舱(即宇宙434)还在太空中遨游。


而那个曾经入选苏联登月队伍,当年首位实现太空漫步的航天员列昂诺夫,则在登月计划夭折后,继续参与各种航天发射任务之余,醉心于自己的艺术创作。对于列昂诺夫本人来说,登月计划的取消令他感到十分遗憾,在此之后,他只能将自己对苏联载人登月的想象与热血付诸于自己的画笔。


由列昂诺夫与画家安德烈·索科洛夫(Андрей Соколов)共同完成的表现苏联登月场景的油画《风暴之海》


苏联登月计划的最终失败,诚然有国力疲弱,技术限制,资金不足等客观原因。但在整个计划实施过程中所暴露出的苏联高层的判断失误,科研人员的复杂人际关系,设计局体制运行的失灵等等主观因素,却值得后人,尤其是今日的中国航天人以史为镜。




航天科学传播平台

Powered by 爱太空

中国载人航天工程科学教育合作伙伴

第 102 期

合作:xuyang@spaced.com.cn

微信ID:spaceflightforum