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语宙:苏联载人登月计划始末——夭折的红色阿波罗

语宙 网络文章精选 2021-06-23

美国宇宙飞船“阿波罗11”号于1969年7月21日登上月球,首次实现了人类登上月球的梦想,苏联的登月计划则功亏一篑。在太空竞赛中多次领先的苏联为何被美国“翻盘”,技术问题并非全部。

1961年5月25日,时任美国总统的约翰·肯尼迪在美国参众两院召开的特别会议中,首次对外公布了美国的载人登月计划,也就是后边家喻户晓的“阿波罗计划”。在这次特别会议中,肯尼迪对美国即将全面实施的庞大载人登月计划信心十足,他指出:

“I believe that this nation should commit itself to achieving the goal, before this decade is out, of landing a man on the Moon and returning him safely to the Earth.”

我相信这个民族能够齐聚一心全力以赴达成这个目标,在这个十年结束之前,人类将乘坐宇宙飞船登陆月球并且安全返回。



就在肯尼迪发表这篇激情洋溢的演说前仅仅20天,美国刚刚成功将首位航天员送入太空,而且还不是绕地轨道(即水星-红石3号任务,航天员艾伦·谢泼德乘坐自由7号航天器进行了一次亚轨道飞行),而美国首次成功将航天员送入预定绕地轨道的水星-宇宙神6号,则是在肯尼迪对外宣布阿波罗计划之后将近9个月才发射升空的。任何人站在60年代初期那个时间节点看肯尼迪的那篇演说,都可能会觉得他疯了。



而就在肯尼迪发表演说的一个多月前,苏联航天员尤里·加加林乘坐东方1号飞船成功进入预定轨道,苏联在创造了“史普尼克危机”后在太空竞赛中再次拔得头筹。苏联带来的巨大竞争压力和残酷的现实让60年代初期的美国焦头烂额,阿波罗计划的提出在当时看来,足够气吞山河,却也是意图振作的无奈之举。当然,肯尼迪的讲话,苏联在第一时间就听到了。面对老对手祭出的这样一个庞大计划,已经多次旗开得胜的苏联不可能不有所行动。月球也不再是寄托人类神话幻想的域外之地,而在悄然间成为超级大国间的角力场。



月球,新的战场

美苏对月球的争夺由来已久,早在50年代太空竞赛开始之初,美苏两国就将太空探索的注意力投向了月球,作为距离地球最近的天体,月球不光是人类进行太空科研探索的一块处女地,更是大国间比拼科技实力的试验场。50年代后期,美苏先后开展了自己的探月计划,彼时距离人类首颗人造卫星升空也不过一年光景,双方都如此大跃进式的推进自己的太空计划,着实令人咋舌。

不过美苏两国的探月工程在起初都遭遇了一系列失利,在1959年以前,美国的先驱者计划(Pioneer program)的三次发射任务与苏联月球计划(Луна программа)的三次发射任务全部失败。直到1959年1月4日苏联发射的“月球1号”(Луна-1)首次成功实现了近月飞行,同年3月3日美国也成功发射了自己的第一颗探月器“先驱者-4号”(Pioneer-4),在此后短短的十年间,双方居然先后发射了60多颗无人月球探测器。



苏联“月球-1号”探月器




1959年3月1日,美国火箭设计师冯·布劳恩(左)检查先驱者-4号探月器零部件

这一波探月狂潮,一方面客观上极大刷新了人类对月球的认知,一方面也为双方日后的载人登月计划做了技术准备。而苏联的登月计划,实际早在肯尼迪那篇著名演讲发表之日后没多久就正式提上日程,而先期的准备工作则开始得更早。尽管苏联方面从未公开表示过与美国进行登月计划较量的意愿,也从未像美国那样高调的公开自己的登月计划,但苏联版本的阿波罗计划一直在秘密进行着。

在时隔40多年的2009年,实现人类首次太空漫步的前苏联航天员阿列克谢·列昂诺夫(Алексе́й Лео́нов)在接受俄新社记者采访时披露了当时苏联登月的一些细节:

“В 1962 году вышло постановление, подписанное лично Никитой Хрущевым, о создании космического корабля для облета Луны и применения для этого запуска ракеты-носителя "Протон" с разгонным блоком. В 1964 году Хрущев подписал программу о том, чтобы СССР осуществил в 1967 году облет, а в 1968 году - высадку на Луну и возвращение на Землю. А в 1966 году было уже постановление о формировании лунных экипажей - была сразу набрана группа для посадки на Луну”

(在1962年,赫鲁晓夫亲自签署了一条命令,计划使用新开发的质子火箭实现载人绕月飞行与登月。1964年赫鲁晓夫批准关于苏联载人登月计划,计划于1967年实现载人绕月飞行,1968年将航天员送上月球并返回。而到了1966年则正式开始为登月计划招募航天员)。

作为曾经入选苏联登月航天员备选名单的列昂诺夫,从他的讲话中可以看出:首先早在1962年,苏联官方就正式启动了载人绕月/登月计划,并预计在1968年,也就是在阿姆斯特朗成功登陆月球的前一年把苏联航天员成功送上月球,意图继续为苏联在太空竞赛中拔得头筹。

蓄势待发

实际上,苏联登月计划中将使用的载人飞船,其最初设计构想在加加林还未载入太空时就已经存在,而且这一切还是要围绕苏联航天事业的奠基人科罗廖夫展开。早在1960年,执掌苏联第一实验设计局(ОКБ-1)的科罗廖夫就与他的老相识,当时任第九设计部主任(隶属于ОКБ-1),被誉为苏联探月之父的火箭设计师米哈伊尔·吉洪拉沃夫(Михаил Тихонравов)一起进行了一次登月计划的概念性研究,即以东方号飞船为基础的东方ZH计划,即以当时的东方号飞船为基础,在地球轨道和多个航天器对接并组成一个复合体,飞向月球(最初这种构想只是为了完成一次奔月行动而非绕月或登月)。

在太空竞赛之初,对于探月以及载人登月,一直存在三种备选模式。

第一种,采用地球轨道交会对接模式,即使用几枚小型火箭将登月组件发射升空,在地球轨道将登月组件(比如轨道舱,登月舱,燃料舱等等)通过交会对接组装起来,再奔向月球。实施登月任务时,飞船整体降落在月球表面。任务完成后再整体返回地球。这种模式被称为“Earth Orbit Rendezvous”

第二种,采用月球轨道交会对接模式,即将用一艘较大的航天器(指令舱)携带一艘登月舱奔向月球,到达绕月轨道后,登月舱脱离母船实施登月,任务完成后登月舱升空与母船对接,然后返回地球。这种模式被称为“Lunar Orbit Rendezvous”

第三种,由火箭装载登月器直接飞向绕月轨道实施软着陆登月,任务完成后直接从月球返回地球。这种模式在美国被称为“Direct ascent”。美国的阿波罗计划就是采用的第二种模式,而科罗廖夫与吉洪拉诺夫则在东方ZH计划上采用了第一种方式。

这种复合体的概念在接下来的几年里被科罗廖夫进一步发展。1962年,以当初的东方ZH为基础,科罗廖夫与吉洪拉沃夫又联合ОКБ-1第三设计部的科雷亚科(Ю. П. Коляко),以设计中的苏联第三代载人飞船联盟号为基础,设计了联盟号复合体方案,即联盟7K-9K-11K(Союз 7К-9К-11К)方案。该飞船分为三个模块,首先是载人模块,可搭载多名航天员,被称为7k;其次是推进模块,由三个推进舱组成,被称为9K。最后是燃料补给模块,即可以载人绕月飞行的飞船,被称为11K。这个构想在之后不久就得到了苏联高层的认可。

联盟7K-9K-11K复合体草图

之后经过进一步研究,联盟7K-9K-11K被修改为联盟A-B-V。该复合体被分为火箭舱段(即联盟B),空间燃料段(即联盟V)和载入舱段(即联盟A)。虽然在当时,整个联盟复合体飞船仅仅是用于绕月飞船,而非直接将航天员送入月球,但这一概念的提出和论证,无疑是在为日后的登月计划打下基础。

根据科罗廖夫等人的构想,联盟号复合体的奔月流程如下:

1、将大约5.7吨重的火箭舱段联盟B(不装载燃料)发射升空,进入预定轨道。

2、将载有三个燃料舱段,大约6.1吨重的联盟V发射升空,并完成与联盟B的轨道对接,由联盟V通过管道向B加注燃料。

3、发射大约6.45吨重的载人舱段联盟A,并与联盟B-V实现轨道对接,之后联盟B点火,飞行月球。

科罗廖夫这样的设计无疑非常有想象力,这其中也能看出齐奥尔科夫斯基在早年对他的影响,但受限于60年代轨道对接技术尚不成熟,相比较后来的阿波罗飞船,这一套理念亦显得过于冗长和复杂,这一套流程下来,需要实施6次发射任务,5次轨道对接。实际上,这一系列动作简直就像是70年代末苏联空间站轨道对接的雏形。

虽然有苏联高层的支持,但科罗廖夫领导的第一试验设计局在设计该型飞船时还是遇到了相当多难以克服的技术瓶颈,无奈之下,1964年科罗廖夫不得不对现有的设计方案进行修改和简化,整合成一个新方案,主要是取消之前的火箭舱段与燃料舱段分开的设计,使用氢燃料,取消轨道舱。重新设计的飞船被命名为联盟7K-L1(Союз 7К-Л1),相比较之前复杂的联盟复合体,虽然依然坚持在轨道组合复合体的基本概念,但联盟7K-L1已经做到了极大的简化。

联盟7K-L1飞船与火箭段

党同伐异

对于此时的科罗廖夫而言,繁重的工作与每况愈下的病体还不是最折磨人的,让他五味杂陈德是,在这登月计划的起步阶段,苏联内部出现了挑战自己权威的竞争者。事实上,在联盟复合体概念被提出之时,苏联不少火箭工程师就对这个方案里复杂的轨道交会动作提出质疑,到了1964年,由火箭设计师弗拉基米尔·切洛梅(Влади́мир Челоме́й)领导的第52试验设计局(ОКБ-52)设计了一套全新方案LK-1,之后又进一步将其改进为LK-700根据这套方案,无需在地球轨道进行复杂的模块轨道交会对接,只需一枚推进火箭就将载人飞船直接送入绕地轨道,然后实现登月。这套方案实际上是参照上文所提到的第三种模式,显然,相比于科罗廖夫复杂的地球轨道交会对接方案要更加简洁。

眼看着自己的权威被别人所挑战,再怎么说都不是一件让人顺心的事情。虽然科罗廖夫凭借其多年积攒的人脉和威望,使苏联高层依然支持他的这套复合体方案,但切洛梅的设计显然还是让不少人动了心,而新型运载火箭N-1的研制工作又极大牵制了科罗廖夫的精力,最后,切洛梅的LK-1获得高层批准开始研制,与联盟复合体方案进行竞争。而在此之后,原本坚持采用地球轨道交会对接模式的科罗廖夫也不得不对现实妥协,对现有的联盟A-B-V进行大改,形成后来与之前的A-B-V方案并行的联盟7K-LOK。



LK-700等比例模型进行试验时拍摄的照片

特别是,切洛梅为了与科罗廖夫进行竞争,在整个苏联登月计划里不仅仅怀揣LK-1这么一件作品参赛,与科罗廖夫一样作为火箭设计师的他,为LK-1以及后来的LK-700专门打造了一款新型运载火箭UR-500与其发展型UR-700,一如科罗廖夫将联盟复合体搭配R-7改进型(后来改用N-1)运载火箭一样,而UR-500火箭另一个名字,就是时至今日都大名鼎鼎的 “质子”(Прото́н)号运载火箭,在苏联航天界,科罗廖夫正遭遇着全方位的挑战。

况且,科罗廖夫遇到不仅仅是一个切洛梅,事实上,在使用哪种运载火箭实现登月这一重大问题上,苏联高层一直无法决断。在60年代的头5年时间里,居然出现了三种备选方案,除了科罗廖夫正在苦心研制的N-1运载火箭,和切洛梅推出的UR-700运载火箭外,还有火箭设计师米哈伊尔·扬格利(Михаил Янгель)领导的第586试验设计局(ОКБ-586)所设计的R-56型运载火箭。而相形之下,此时的美国早已为为自己的阿波罗计划选定了布劳恩设计的土星系列超重型运载火箭,苏联正在逐渐被美国所反超。



60年代初,科罗廖夫(左)切洛梅(中)和扬格利(右)为了竞争苏联登月计划而展开激烈竞争




作为苏联登月计划备选火箭的N-1,UR-700,R-56运载火箭与美国土星5号运载火箭

火箭之争,兄弟阋墙

这场同室操戈般的火箭竞争源于1959年的一次特别会议。

1959年12月,苏联总设计师委员会(Совет главных конструкторов)联合苏联科学院部分专家以及部分军政代表在莫斯科召开研讨会,会议主题就是讨论苏联新一代运载火箭。需要指出的是,这个总设计师委员会成立于1946年,成立的目的是汇集苏联导弹方面的高精尖人才,确保当时在研的多个苏联弹道导弹项目能够顺利完成。从成立之初这个委员会的主席就是科罗廖夫。不过到了50年代末,随着美苏间太空争霸愈演愈烈,这个委员会开始越来越多的将精力转移到新型运载火箭的调研与评估上。




1954年时的苏联总设计师委员会成员合影,左起第二位是格鲁什科,第三位是科罗廖夫

在会上,科罗廖法高调的提出自己的R-7改进型以及N-1火箭方案,而与这位大佬针锋相对,与会的切洛梅和扬格利也都提出自己的设想与方案。切洛梅提出了全新的通用型运载火箭的方案,这套方案就是后来的质子型火箭以及UR-700的雏形。而扬格利则根据自己设计的苏联第一款实用性洲际导弹R-16为基础提出了全新的R-26型火箭。

依靠当时科罗廖夫的声望与人脉,会议最终决定继续重点发展科罗廖夫的R-7系列运载火箭并研制N-1型超大型运载火箭,至于切洛梅与扬格利的方案,未必就一定不如科罗廖夫的方案,但却还是决定将这两者的想法作为洲际导弹的设计方案而继续发展,实际上是确立了科罗廖夫在苏联火箭设计上不可撼动的地位。

作为科罗廖夫晚年的扛鼎之作,N-1运载火箭凝聚了这个航天先驱毕生的心血与梦想。N-1的俄语代号是H-1,而H则代表носитель(运载器之意),在设计之初,N-1并不是专用于登月计划,而是用于运载大型军用太空站组件以及无人或载人火星飞船。可见在一开始,科罗廖夫就将目光投向太空更远的方向。而随着登月计划的提出和正式实施,为了与之配合,科罗廖夫对N-1型火箭的原方案进行了重新设计,虽然在之前科罗廖夫坚持采用地球轨道交会对接模式实现登月,但这样就要求至少使用两枚N-1型火箭,但这样会大大增加发射难度,而且从成本上看完全没有必要,因此他不得不做出妥协,新的N-1火箭方案围绕与阿波罗计划类似的月球轨道对接模式,这就要求火箭的有效载荷足够大。N-1设计高度达到105米,质量达2850吨,有效载荷突破90吨,仅次于美国的土星5号,当然N-1和科罗廖夫本人的命运却远不及土星5号和布劳恩,这是后话。



N-1型运载火箭设计草图

在其他方案中,对科罗廖夫的N-1火箭威胁最大还是切洛梅的UR-700.作为质子号火箭的发展型,UR-700与前者一样是捆绑式火箭,拥有三枚捆绑式助推器,动力系统采用RD-270,由456试验设计局(ОКБ-456,前身是苏联空气动力试验室)。该火箭的整体设计也是为了配合切洛梅提出的直接登月的方案。UR-700方案几立几废,最终并没有被制造出来(而后来则干脆由质子K担纲绕月任务,这则是后话),但看看其前身UR-500“质子”号后来的成功与辉煌,尤其是其在苏联探月工程中的突出贡献,人们有理由相信这会是一款可靠的运载火箭。



今人制作的UR-700四视图

至于扬格利的R-56方案,其命运与UR-700一样都没有付诸实施,目前只能根据公开的数据推断其设计高度约为68米,质量为1421吨。值得一提的是,与UR-700一样,R-56也采用456试验设计局开发的RD-270型发动机,而当时执掌456设计局的,正是科罗廖夫的老相识,亦是死对头瓦连京·格鲁什科(Валенти́н Глушко́),这又为苏联登月的火箭之争蒙上了一层私人恩怨的阴影,而据列昂诺夫回忆,二人在工作中的关系曾经异常紧张。R-56并未成为N-1火箭的有力竞争者,并在之后几年便被淘汰,有说法认为是因为扬格利本人对科罗廖夫的尊重和对党同伐异的厌倦而自行放弃。

对于这三种火箭孰优孰劣,该选择哪一型为登月计划所用,当时的苏联高层迟迟下不了决断。就是到了R-56方案被放弃,对于选择N-1还是UR-700,还是举棋不定,这里纯粹的技术争端不多,却杂糅了不少个人恩怨。




出席招待会的科罗廖夫(左)与格鲁什科(右),二人的关系非常微妙



1963年,格鲁什科与航天员加加林(左)与帕维尔·波波维奇(右)在一起。二者交恶,是因为在苏联大清洗期间,格鲁什科为了保全性命检举揭发了科罗廖夫,导致其被捕入狱

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(Мстисла́в Ке́лдыш)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 Севери́н)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。

(本文原载“语宙”微信公众号) 


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