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探月史:红色“阿波罗”,苏联登月计划为何折戟沉沙

随着苏联的解体,俄罗斯逐渐公开了当年的秘密档案,揭开了苏联载人探月的神秘面纱。

原来,最早提出载人月球探测的并不是美国总统肯尼迪。而是苏联一批著名的航天科学家和设计师。早在20世纪50年代末,苏联的几家设计局就向苏联领导层递交了短期、中期和长期航天计划。1964年8月3日,苏共中央委员会和苏联部长会议共同通过了《关于研究月球及外层空间工作》的655-268号决议。

苏联的载人绕月计划从1964年启动,该计划的基本任务是在1967年将一名苏联航天员送入绕月飞行的大椭圆轨道,航天员驾驶飞船经过7天往返路程,在绕过月球后直接返回地球。绕月飞船与后来经常使用的联盟号飞船相差无几。苏联在研制绕月飞船时,已经成功完成了“东方号”、“上升号”飞船的载人飞行任务,而且诸如飞船编队飞行技术、航天员太空行走技术、飞船返回技术等难关均告攻克。

但是,事实远非如此容易,苏联先后发射了“联盟1号”、“探测器”5号、“探测器”6号等十余艘无人飞船,反复试验采用跳跃式再人大气层的方案,均告失败。直到1969年8月,“探测器号-7”才取得了圆满成功。探测器”7号和8号的成功,标志着苏联拥有了载人绕月飞行的能力。

可惜时间不饶人,美国“阿波罗8号”抢先苏联在1968年12月率先完成了载人绕月飞行,得到了这个项目的金牌。于是,本来就是为争夺政治金牌而开展的这场竞赛已经没有继续的必要了,苏联最终决定停止载人绕月计划,苏联就搁置了载人登月项目,转而把主要精力放到国际空间站的建设上了。1976年8月22日,苏联最后一台自动取样器“月球”24号成功返回,为长达18年的美苏探月竞赛画上了休止符。正当苏联人搁置载人登月,大力开建国际空间站的时候,国内却发生了政治巨变——苏联解体,导致俄罗斯月球探测计划被地搁置起来。

登月计划天折缘于不争气的火箭苏联的载人登月计划与载人绕月计划几乎同时开展。1964年夏天,苏联确定用4年时间让航天员踏上月球。苏联人的登月采用两枚运载火箭,它们分别将载人登月飞船和宇航飞船先后送往绕月轨道。登月飞船由“联盟号”飞船和登月舱组成,与“阿波罗”飞船相似。

相对美国从巨型运载火箭“土星5号”到“阿波罗”登月飞船都需要重新研制所耗费的巨额资金和时间来说,苏联人的花费少得多,为何苏联人登月未能成功呢?问题出在运载火箭“N一1”上。“N-1”是一种高113米,重2700千克,总推力为45000干牛的火箭。

“N-1”还是世界罕见的五级运载火箭,更是新颖的火箭。它比“土星5号”晚搞了4年,照理,这种火箭更应该进行全面的试验。苏联上世纪60年代提出研制“N-1”,由著名的航天火箭专家科罗廖夫担任总设计师。可1966年,科罗廖夫不幸逝世,对“N-1”的研制带来了不可估量的损失。

在“N-1”火箭的第一级采用什么样的推进剂上,科罗廖夫主张采用液氢、液氧,而另一名设计师格鲁什柯主张“N-1”的第一级火箭发动机,采用普通的液体推进剂,并且由他的设计局承担“N-1”的第一级主火箭及它周围30台液体火箭助推器的设计,其他由别的单位承担。这样,“N-1”这个五级巨型火箭就由两家设计局研制。这样做,对火箭研制来说,确实是埋下了隐患。

1969年1月,“N-1”火箭研制出来了。2月初,大雪纷飞,天寒地冻,拜科努尔的航天发射场的2号发射台高高耸立着113米高的巨型火箭。当发射的命令声刚刚响起,一团耀眼的橘红色的火柱,将这个庞然大物推上了天空。方圆几十公里的人们不约而同地高呼“乌啦!”。可是,欢腾仅仅持续了70秒,火箭尾部猝然起火爆炸……问题就出在第一级火箭上。其中原因不少,最主要的是缺少充分的试验,欲速则不达。苏联人想走捷径,过分地吝惜金钱,结果付出了更大的、更重的代价。

同年7月3日,“N-1”第二次出现在发射台上。比前一次更不幸,火箭还没有离开地面,一个氧气泵突然发生爆炸,引爆了另一端已注满燃料的火箭,由此引起了连锁爆炸,爆炸威力之大完全摧毁了苏联的这个发射基地。

苏联登月计划失败的主要原因是N -1火箭体积过大和结构复杂。推进器是一个庞然大物,328 英尺高,带有一个56英尺的芯级横穿过底部。而美国的土星五号火箭35英尺高,第一级是一个直径33英尺的圆柱体。N-1火箭需要30个第一级火箭发动机以达到99万磅助推力,使苏联的飞船飞向月球。土星5号第一级火箭只有5个F-1发动机,一共产生75万磅推力。差别在于土星5号的上升级火箭燃烧液态氢。苏联直到几乎20年后“能源号”火箭发射时才开始用高能的氢作燃料。

N-1号的弱点是难于控制第一级发动机的方式,使控制方式适合高大的N-1火箭的结构及飞行动力。用来隔离和关闭出故障的发动机的安全系统也有问题,对于故障反应太慢,不能及时确认故障的发生。这些缺陷导致了第一级发动机在实验台上的爆炸。

奇怪的是,苏联人从没对所有的30个第一级发动机做过地面试验。可能是由于时间紧迫以及资金短缺。这一世界上最大的火箭共进行了四次发射,之前没有进行过测试或试验。但是后来N-1火箭经过技术改进最终变成了现在的“能源号”火箭。

N-1号的屡次失败粉碎了苏联人的登月之梦,苏联设计和建造登月飞船的工程师们肯定早已知道他们所冒的风险。回顾硬件制造过程,发射经过,以及花费,没人能怀疑宇航员们的技术及超人的勇气。

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