手机终端下载:

当前位置:茂名晚报 第2018-04-17期 第19版:最解密

苏联登月梦想缘何戛然而止

  苏联N-1运载火箭
  美国太空探索技术公司于北京时间2月7日凌晨成功实现“猎鹰重型”运载火箭的首飞。这种现役运力最强火箭的诞生,一扫此前外界对其“27台发动机同时点火”这种夸张设计的质疑。要知道,当年采用类似设计的苏联N-1超级火箭就曾折戟沉沙,最终让苏联的登月梦想毁于一旦。
  “巨兽”竞争
  让我们把时间拨回上世纪60年代初,那个美苏太空竞赛最疯狂的时代。1961年4月12日,苏联航天员加加林率先实现太空之旅,备受刺激的美国总统肯尼迪宣称:“这是继苏联第一颗卫星上天后,美国遭受的又一次奇耻大辱!”为此,他发誓“美国人最终将第一个登上月球。”由此,美国“阿波罗”登月计划驶上了快车道,终极目标只有一个——让美国人在1970年之前抢先登上月球!
  不过发射人造卫星和进入太空都成功抢先的苏联,又怎么可能甘心让美国率先登月呢?早在1959年,苏联航天总师科罗廖夫就开始研制N-1系列重型运载火箭,它的纸面数据足以满足载人登月甚至登火星的需求。等到美国“阿波罗”计划公布后,苏联更是快马加鞭,按照当时苏联的规划,登月分成三个阶段进行:发射“联盟”号无人飞船绕月飞行;发射载人飞船绕月飞行;发射载人登月飞船,整个项目将在1968年完成,从而彻底胜过美国。
  无论美苏在纸面规划上如何较劲,但只有拿出超大推力的重型火箭,登月计划才有得以实施的基础。美国为登月专门研制了号称人类史上最强大的“土星五号”运载火箭,苏联则将希望寄托在N-1运载火箭上,它们都是超过100米的庞然大物。可以说,这两头巨兽谁先完工,谁就有望摘取载人登月的桂冠。
  噩梦开始
  苏联人没有想到的是,虽然起步更早,但N-1的研制道路充满坎坷。它最受诟病的设计是破天荒地采用30台发动机并联组成第一级火箭的推进系统。要知道,只要任意一台发动机出现故障,就有可能导致发射失败。因此发动机数量越多,系统越复杂,发射失败的风险就越高。
  其实美国研制“土星五号”时也遭遇了同样的难题——是冒着拖延进度的风险重新研制大推力发动机,还是用推力较小但技术成熟的发动机“推力不足数量凑”?最终美国选择了前者,“土星五号”第一级火箭采用了5台大推力发动机。这种不同选择,最终决定了这场太空竞赛的成败。
  其实苏联原本也有机会选择和美国类似的方案。在N-1火箭的总体方案刚被提出时,苏联火箭发动机设计师格鲁什科就建议重新设计一款推力强大的RD-270火箭发动机,只需 5台RD-270发动机就足以推动N-1升空。但科罗廖夫以“RD-270采用的剧毒燃料即将被淘汰”为由加以拒绝,导致两人原本就不和的关系彻底破裂。科罗廖夫只能与其他发动机设计师合作,采用推力小得多的NK-33发动机。
  N-1的噩梦由此开始了。
  原本科罗廖夫估算N-1火箭第一级只需要26台发动机,但苏联情报部门获悉美国“阿波罗”计划进展顺利后,为确保抢在美国之前登月,苏联方面修改了原先“三步走”计划,要求直接准备载人登月。N-1不得不重新修改设计,浪费了大量时间。更可惜的是,正当N-1火箭设计进入关键时期,科罗廖夫突然于1966年病逝。这名航天奇才的离去,直接影响了N-1的研制进度。
  还有一个意想不到的问题:用于发射N-1的拜科努尔基地只能通过铁路运送火箭,由于尺寸过大,这枚超大火箭被拆散运输,到了发射场后再重新组装。结果许多潜在问题都无法即时发现并排除,留下了隐患。
  四发四败
  1967年11月9日,美国“土星五号”火箭首发成功;1968年12月,载有三人的美国“阿波罗-8”号绕月飞船获得成功;1969年7月,美国“阿波罗-11”号飞船准备载人登月……眼看美国在登月竞争中已经抢占先机,苏联政府下达了死命令——1969年2月21日之前,N-1火箭必须首飞。
  关键时刻到了!2月21日,N-1火箭不负众望成功点火升空,方圆几十公里的人群都在欢呼“乌拉”。但仅过了70秒,火箭在1.22万米高空发生大爆炸!事后调查显示,这是由一台发动机的输送管路破裂引起的。
  赶在7月16日美国“阿波罗-11”号发射之前,苏联进行了最后的努力。7月3日,第二枚N-1火箭点火,但还没等它离开发射台,就发生了惊天动地的大爆炸。这场号称史上威力最大的火箭爆炸事故,仅仅是因为一颗螺丝钉的脱落。它不仅炸毁了发射台,而且还导致苏联在登月竞争中的出局。
  为挽回颜面,苏联一边解释说“从一开始我们就没打算载人登月,而是希望用自动探测器对月球进行考察”,另一边却继续为载人登月拨出巨款。两年后,修改版N-1火箭重新竖立在发射台上。1971年6月24日,N-1再次点火——起飞几秒后火箭就失控掉落,还顺带砸坏了新修的第二座发射台。
  1972年11月23日,没有鲜花与掌声、没有电视直播,在凝重肃穆的氛围中,顶住连续三次失败压力的苏联技术人员迎来了N-1火箭第四次发射。这是N-1火箭最接近成功的一次,但在4万米高空,一场大爆炸最终宣告了N-1火箭的失败命运。
  N-1火箭四发四败的惨痛经历浇灭了苏联当局的信心。随着1972年美国“阿波罗”计划的结束,苏联对登月项目也失去了热情。苏联教授罗伦罗·扬回忆说:“中止登月,问题就出在运载工具上,登月计划是1972年暂停的。后来又因要优先发展空间站,整个登月任务于1974年被取消。”
  而作为赢家的美国却对N-1火箭充满兴趣。苏联解体后,美国以超低价格买下N-1项目遗留的数十台NK-33发动机,并用在新研制的“安塔瑞斯”运载火箭上。这种40年前的发动机,部分性能指标仍超过这次“猎鹰重型”使用的“梅林-1D”发动机。2016年,“安塔瑞斯”成功将货运飞船送到国际空间站,也算间接圆了N-1火箭的太空梦。
  (据《环球时报》)