紅色帝國的有翼航天器之"螺旋"計劃

在完成了人類歷史上第一次把人造飛行物送入太空的壯舉後,齊奧爾科夫斯基—一個偉大的天才所描繪的征服太空的構想已經向蘇聯人民發出了召喚,這個長期被歐洲鄰居們視為"野蠻落後"、打著裹腳布的東方斯拉夫民族終於揚眉吐氣,豪情滿懷的向地球、向太空高喊:我們來了!!

那是個激情燃燒的歲月。儘管物質生活並不充裕,然而探索科學、征服太空的熱情無疑是最好的精神食糧。為了能在太空領域壓倒美國,蘇聯的科學家們提出了各種各樣的宇航器設計。在這股浪潮中,一個大膽新奇的設計被提了出來;研製一種空天戰鬥機!

蘇聯宇航之父康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基

紅色帝國的有翼航天器之

1962年,米高揚領導的第155設計局根據當時蘇聯航天事業主持人科羅廖夫下達的任務開始研製有翼航天器,米高楊把研製重擔交給了格萊布.洛茲諾-洛津斯基(Г.Е.Лозино-Лозинский)。最後他們制定了"50-50"計劃,又叫"螺旋"計劃。因為。"50"這一數字表示為即將到來的偉大十月革命50週年獻禮,並計劃在此時進行首期亞音速試驗。其中的"50號產品"為單座軍用空天飛機,而"50-50"號產品"為高超音速載機。

  按照計劃,高超音速載機由圖波列夫設計局負責研製,它應在極大的速度(M5。5~6)和24~30公里的高度上釋放這架10噸重的空天飛機。

  這確實是一個有些瘋狂的計劃。因為計算表明,該系統的有效載荷重量約為其發射重量的12.5%,且有85%的發射重量返回地球,而當時科羅廖夫設計的320噸重的聯盟火箭只能將發射重量的2.5%送上太空,返回地球的只有2.8噸重的著陸器。

  同時,"螺旋"不光能返回,它還可以再次飛行,而且無需航天發射場。當時製造了試驗型軌道飛機,並進行了首批計劃內的飛行。在返回大氣層時,它就像飛機一樣,可在半徑為600~800公里的範圍內選擇著陸點。它的用途極為廣泛,既可作為航天轟炸機或偵察平臺,也可作為航天武器載機或作為有人駕駛的救援機,同時還可作為截擊機或只是作為技術驗證平臺。

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總設計師洛茲諾-洛津斯基

1967年開始製造有人駕駛軌道飛機的縮比試驗器。在這些1/2和1/3模型中,代號"105.11"的模型用於亞音速大氣層試驗,"105.12"用於超音速研究,"105.13"用於高超音速研究,但這一項目於1969年6月被中止,當時的國防部長格列奇科元帥認為這簡直就是"天方夜談"。1974年6月30日,在火箭發動機專家格魯什科的支持下,"螺旋"計劃恢復實施,並擬進行軌道飛機的亞音速飛行試驗。1976年10月11日,該軌道飛機完成了第一次飛行,一年後的11月27日也完成了"米格-105"試驗機從圖-95KM型機上在5000米高度上的第一次投放,總共進行了8次試飛,從而確定了該空天飛機的亞音速氣動性能和各系統在大氣層中飛行的性能。

  第一張就是模型,注意,標有50-50的是載機,而標有50的就是後來被稱為米格-105的真正的空天飛機

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模型

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飛行想象圖

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分離後的情景

最終被完成的是米格-105,這個非常另類的傢伙。空天飛機呈平底形狀,採用升力體式機身,前部較大並向上翹起,因此該機又被戲稱為"套鞋"。這種幾何形狀可大大降低機身在再入大氣層時的受熱程度。該機的獨特之處是其可變式機翼。機翼安裝時與水平面呈60度角,在起飛、軌道飛行和再入大氣層時用作垂直安定面。在再入大氣層並將速度降低到亞音速後,機翼轉至水平狀態,從而增加了升力。機身、機翼和巨大垂直尾翼的後掠角度分別為78、55和60度。"米格-105"安裝有科列索夫研製的RD-36-35K型渦輪噴氣發動機,軌道發動機由19臺大小不一的發動機組成,以進行軌道粗定位和精確機動。該飛機長8.5米,高3.5米,重4220公斤,翼展7.4米

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三維圖

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實際完成的米格105-11

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76年進行的一系列實驗

70年代由於美國提出了研製太空梭,蘇聯放棄了這些不成熟的設計,轉而研製新型有翼航天器,從此米格-105被送進航空博物館,成為PLMM蹂躪的工具...

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60年代初,被人造衛星、加加林的勝利所點燃的蘇聯"太空熱"在急速升溫,"最先踏上月球"——這已經是美蘇之間太空爭霸戰裡公開的秘密。

  但是,你所不知道的是,為了爭奪月亮女神的垂青,在紅色帝國內部也掀起了一場競賽,然而這場競賽最後的結局是悲劇性的,無一能在最後勝出,成為紅色帝國永遠的夢。

  在俄羅斯民間傳說中,太陽和月亮被擬人成夫妻關係,其中月亮神被比作男性。每年冬天來臨的時候,大地被皚皚白雪覆蓋,萬物了無生趣。這時月亮神不得不和自己的愛人——太陽神分開,相約來年夏天再見。兩人各奔東西,彼此毫無音訊。

  每到伊萬諾夫日(6月24日或者7月7日)萬物復甦,太陽神精心梳妝打扮一番,穿上節日彩裙,戴上盾形頭飾,去與久別的月亮神相會,一路上邊走邊唱,並將耀眼光芒灑向大地。月亮神與太陽神相見後,互訴離別之苦,彼此恩愛。天空也是豔陽高照。

  然而隨著一天天過去,夫妻兩人常發生爭吵,天空也因此烏雲密佈,電閃雷鳴。爭吵激烈時,地面發生地震和海嘯。在俄羅斯人心中,月亮神自尊心強、天生好鬥,每次與太陽神的爭吵都是月亮神的錯。

  看來,民間傳說也是冥冥中的註定。

阿耳忒彌斯,古希臘神話中的月神,她與阿波羅是兄妹。身材修長、勻稱,相貌美麗,是處女的保護神

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這場悲劇是在最傑出的幾個蘇聯男人之間展開的,確切的說是一群天才.

  請允許我費些筆墨來介紹.最核心的人物,謝爾蓋·帕夫洛維奇·科羅廖夫.科羅廖夫1906的生於烏克蘭,生父早逝,科羅廖夫沒能進入正規中學唸書,只在著名飛機設計師圖波列夫領導的飛機工廠半工半讀完成中學和高等專科學校的課程。不過,他的聰明能幹受到圖波列夫的賞識,常給他各種指點。1926年,科羅廖夫到莫斯科包曼高等學院學習,正式成為圖波列夫的學生。

  科羅廖夫熱愛航空事業,更向往宇宙航行。1929年,他拜齊奧爾科夫斯基為師,參與組建火箭噴氣推進研究小組。1932年,25歲的科羅廖夫成為噴氣推進研究小組的負責人,出版了專著《火箭發動機》。

  為獲得資金和設備,科羅廖夫積極到官場去宣傳,終於贏得軍隊首腦圖哈切夫斯基元帥的支持。1932年,他們被免費在軍隊的一個試驗基地成功發射了液體火箭。

  1933年,噴氣推進研究小組與列寧格勒空氣動力實驗室合併,成立了世界上第一個噴氣科學研究所,科羅廖夫被任命為負責科研的副所長。第二年他出版了專著《火箭飛行》。

  1936年,研究所成功地設計了蘇聯的第一代火箭飛機。在科羅廖夫的發展規劃中,還有彈道火箭、帶翼的巡航火箭和火箭推進的載人飛行器。

  正當科羅廖夫躊躇滿志的時候,肅反擴大化的災難波及到他頭上。1937年,圖哈切夫斯基以間諜嫌疑被立即處決,科羅廖夫被當做同黨處理,定為死刑,流放到西伯利亞服苦役。

  圖波列夫在肅反運動中也被捕,只是由於蘇聯當時迫切需要飛機,所以讓他繼續從事飛機設計工作,並領導工廠。經他的極力申請,最終以"傑出飛機設計師"的名義將科羅廖夫調到自己的領導的工廠,從事飛機設計工作。

20世紀40年代初,蘇聯獲得德國在搞火箭飛彈的情報,便將科羅廖夫調到另一家工廠,組織人員進行軍用火箭研究。科羅廖夫專心致志地從事前線所需要的研究工作,與格魯什科等人一起研製了重型轟炸機的火箭起飛加速器、高空噴氣殲擊機上使用的火箭發動機等。他親自參加試驗飛行,將個人安危置之度外。

一次,液體火箭發動機突然爆炸,碎片擊傷了他的頭部,他被從飛機上救出來時滿身血跡,但他卻欣慰地說:"好在我親自參加了飛行,否則就無法瞭解火箭爆炸時的真實情況。重要的是我找到了發動機爆炸的原因。"

  第二次世界大戰後,科羅廖夫利用V-2導彈的資料開展火箭研究。1946年8月,被任命為彈道式導彈總設計師。他不辭勞苦地組織科研生產,親自解決各種棘手的問題。1947年10月8日,仿製的近程彈道導彈試飛成功;1948年10月10日,自行設計的近程導彈試飛成功;1949年中程導彈試驗成功;這年5月,地球物理火箭發射成功;1950年10月,改進的近程導彈發射成功;1951年的8月、10月,曾兩次用地球物理火箭將小狗送入高空;1953年4月,遠程彈道導彈和戰術彈道導彈發射成功。

  豐碩的成果使這位服務過苦役的火箭專家開始受到軍政界的重視,而他也不失時機地向最高領導層提出發射人造地球衛星的設想,並獲得了支持。

  1957年8月3日第一枚洲際導彈發射成功後,科羅廖夫大膽採用捆綁火箭的辦法,於這年10月4日將世界上第一顆人造地球衛星送入軌道;11月3日,第二顆人造地球衛星又載著小狗"萊伊卡"進入太空;1958年5月,又成功地發射了衛星式飛船。

  此時,科羅廖夫身兼航天局副局長、主任設計師和發射總指揮三個要職,開始新的宇宙研究計劃。1959年1月2日射月球1號探測器,它是世界上第一個擺脫地球引力的飛行器;9月12日發射的月球2號又成為第一個到達月面的人造物體;10月4日發射的月球3號拍攝了第一批月球背面照片。

  從1959年底開始,科羅廖夫又開始研製金星和火星探測器,併為發射這些探測器研製了相應的運載火箭。

  他還組織並實施了載人航天計劃。經過努力,1961年4月12日,東方1號飛船載著尤里·加加林進入太空,開闢了載人航天的新時代。在此後的3年中,他又領導創造了宇宙飛船軌道會合、女航天員太空飛行、多人飛行和太空行走等多項"第一",令世人眼花繚亂。

到1965年底,他已領導發射成功9個月球探測器、4個金星探測器和兩個火星探測器。但由於苦役折磨和長期嘔心嚦血地工作,科羅廖夫於1966年1月14日病逝,沒有能看到他傾注最後生命的禮炮號空間站上天。

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由於在噴氣動力、宇航領域的傑出成就,科羅廖夫50年代末已經是蘇聯航天領域的主要領導人之一了。

  1958年6月5日,蘇聯航天首腦科羅廖夫為政府起草了《開發宇宙空間的遠景工作》,提出:在1961至1965年完成乘坐2至3名宇航員的載人飛船研製,1962年開始建造太空站。

  1959年2月16日,科羅廖夫和蘇聯科學院院長凱爾迪什聯名向最高當局致信,呼籲加快研製重型運載火箭、載人飛船,進行星際探索。

  1960年6月23日,蘇聯政府作出了《關於在1960-1967年間為軍事航天部隊研製幾種運載火箭、衛星和航天器》的第715-296號決議。根據決定,蘇聯幾家設計局都行動起來。科羅廖夫的設計局開始"N-1"火箭的研究工作,其初衷是利用"N-1"火箭實現載人登陸火星。

  與此同時,科羅廖夫的實驗和機械製造中央設計局(OKB-1),開始研究用"N-1"火箭發射"重型載人行星際飛船",即TMK。計劃於1971年6月首次飛行,經地球軌道和星際航行,宇航員們到達火星,並於1974年7月返回地球。TMK飛船由N-1火箭發射,N-1同時也是蘇聯登月飛船的運載工具。1961年10月,TMK飛船的設計草圖完成。飛船重75噸,長12米,最大直徑6米,乘員組3人,自持力1095晝夜。

  然而就在科羅廖夫躊躇滿志,進軍月球的時候,1961年5月,當時的蘇聯領導人,那個烏克蘭的豬倌出身的尼基塔·謝爾蓋耶維奇·赫魯曉夫,作出一項對後來載人登月影響很大的決定。他要求著名火箭設計師切洛梅依和其設計局,設計環月飛行的運載火箭與飛船!

  次年,切洛梅依設計局接到登月計劃草案設計任務,"月球飛船-1"計劃正式實施。這樣,蘇聯就有兩套載人登月方案同時進行,意味著將耗費更多的資源。

  而更要命的是,這已經牽扯進個人恩怨。

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瘋狂蘇維埃的老闆赫魯曉夫

由於在噴氣動力、宇航領域的傑出成就,科羅廖夫50年代末已經是蘇聯航天領域的主要領導人之一了。

  1958年6月5日,蘇聯航天首腦科羅廖夫為政府起草了《開發宇宙空間的遠景工作》,提出:在1961至1965年完成乘坐2至3名宇航員的載人飛船研製,1962年開始建造太空站。

  1959年2月16日,科羅廖夫和蘇聯科學院院長凱爾迪什聯名向最高當局致信,呼籲加快研製重型運載火箭、載人飛船,進行星際探索。

  1960年6月23日,蘇聯政府作出了《關於在1960-1967年間為軍事航天部隊研製幾種運載火箭、衛星和航天器》的第715-296號決議。根據決定,蘇聯幾家設計局都行動起來。科羅廖夫的設計局開始"N-1"火箭的研究工作,其初衷是利用"N-1"火箭實現載人登陸火星。

  與此同時,科羅廖夫的實驗和機械製造中央設計局(OKB-1),開始研究用"N-1"火箭發射"重型載人行星際飛船",即TMK。計劃於1971年6月首次飛行,經地球軌道和星際航行,宇航員們到達火星,並於1974年7月返回地球。TMK飛船由N-1火箭發射,N-1同時也是蘇聯登月飛船的運載工具。1961年10月,TMK飛船的設計草圖完成。飛船重75噸,長12米,最大直徑6米,乘員組3人,自持力1095晝夜。

  然而就在科羅廖夫躊躇滿志,進軍月球的時候,1961年5月,當時的蘇聯領導人,那個烏克蘭的豬倌出身的尼基塔·謝爾蓋耶維奇·赫魯曉夫,作出一項對後來載人登月影響很大的決定。他要求著名火箭設計師切洛梅依和其設計局,設計環月飛行的運載火箭與飛船!

  次年,切洛梅依設計局接到登月計劃草案設計任務,"月球飛船-1"計劃正式實施。這樣,蘇聯就有兩套載人登月方案同時進行,意味著將耗費更多的資源。

  而更要命的是,這已經牽扯進個人恩怨。

讓我們再來看看另一個主人公:弗拉基米爾·尼古拉耶維奇·切洛梅。

  切洛梅出生於謝德爾採,俄羅斯帝國(今波蘭)的一個烏克蘭的家庭。在3個月大時,他的家人逃往波爾塔瓦,第一次世界大戰時遷往謝德爾採。 弗拉基米爾12歲時全家搬到再次基輔。1932年,切洛梅進入基輔理工學院(後來的基輔航空學院),在那裡他顯示出作為一個優秀人才的天分。 1936年, 他的第一本書《向量分析》出版了。在學院學習時候,切洛梅參加了各種講座包括數學分析,微分方程,數學物理,彈性力學理論等,並在基輔大學力學。他還參加了杜里奧列維在烏克蘭科學院舉辦的講座,這切洛梅對力學和振動理論產生了濃厚興趣。 1937年,切洛梅畢業,他以優異成績留校當了講師

  衛國戰爭開始時,切洛梅曾任職於位於莫斯科巴拉諾夫中央航空發動機研究所(TsIAM),他在1942年研製了蘇聯的第一個脈動噴氣發動機,這完全獨立於納粹德國的同類研究。1944年夏天,得知納粹德國利用V1巡航導彈對英格蘭南部發起攻擊後,由蘇聯國家國防委員會和人民委員航空工業阿列克謝沙胡林的決定,切洛梅被任命為N51設計局的主任,早在1944年12月,切洛梅負責設計,製造和測試第一枚蘇聯巡航導彈。這枚導彈,代號為10X,早期在P- 8和TU - 2型飛機進行過測試發射。

  由於10X的成功, 戰後他進入OKB-52設計局。1955年切洛梅被任命為OKB - 52設計局首席結構工程師,他在那裡繼續從事巡航導彈的研究工作。在1951年完成專業論文後,他在鮑曼國立技術大學獲得科學博士學位。並在1952年成為該校教授。 1958年,OKB-52提出了多級洲際彈道導彈的建議。儘管他們的UR- 200型火箭的設計被米哈伊爾 揚格利的R- 36(北約代號SS - 9懸崖)否決,但他們的UR-100的設計還是被以謝爾蓋-阿法納西耶夫為首的普通機械工業部接受。

  1959年,切洛梅被任命為OKB- 52的航空設備總工程師,以及設計洲際導彈、宇宙飛船的工作。在1961年開始研究一個更大功率的洲際彈道導彈UR- 500。 1962年,切洛梅年成為蘇聯科學院力學部院士。 切洛梅成為"月球競賽科羅廖夫的內部競爭對手"。功率強勁的UR- 500用於發射一個小型兩人登月飛船,併成功地獲得僱用赫魯曉夫的家人對他的建議表示支持。他還聲稱,UR- 500可以被用來發射軍用空間站。

  由於赫魯曉夫的卸任,切洛梅的和科羅廖夫的項目合併,但蘇聯登月計劃繼續進行。UR- 500(也稱為質子)首次發射定於1967年3月10日舉行。 雖然UR-500火箭從沒有像切洛梅所希望的用來發送宇航員到月球的,但質子已廣泛用於發射蘇聯的衛星,以及所有蘇聯的空間站,包括對前三個國際空間站組件的兩個模塊(國際空站)。

  在20世紀70年代設計局研製的阿爾馬茲 禮炮2號,禮炮3和禮炮5也成為了禮炮號,和平號軌道站的基礎與星辰號空間站的基礎。為了支持他的阿爾馬茲站,玫他設計的TKS作為聯盟號火箭的一個選擇。雖然TKS計劃從未實現,但衍生的工具在禮炮號、和平號空間站飛行的模塊上得以使用。

切洛梅在莫斯科去世於1984年。

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這還沒完。

  瘋狂的赫魯曉夫似乎對他們二位還不放心,1962年,第三者又插了進來,一個由前蘇聯第三位總設計師米-揚格利負責的新項目開始了。

  這也是一個傳奇般的人物。米哈伊爾-揚格利早年從莫斯科航空學院畢業後又進入航空工業研究院深造,後來在航空工廠擔任過總設計師助手、副廠長、飛機試驗站主任和飛機設計局副總工程師。1946年5月21日,一項使人驚訝的任命落到揚格利頭上,他被委任為"航空工業部特別局高級工程師"。對這位擔任過多年要職的人為什麼降級使用?是否和他的家庭出身、歷史問題有關?

  這種疑問不是沒有來由的。1938年,揚格利因公出國時,正值"布哈林案件"發生,他的兩位近親被逮捕、處決。這年年底,揚格利本人也受審,罪名是隱瞞非無產階級家庭成份,與在森林裡秘藏武器的父親保持著密切聯繫。實際上揚格利的祖上是被流放西伯利亞的犯人,到他父親那輩已經家徒四壁,況且他父親當時已去世多年。而他本人長時間在國外考察航空工業,本身正是負有內務人民委員會賦予的"間諜"使命。

  直到前蘇聯解體,這件事才真相大白,航空工業部特別局是個類似噴氣技術科研中心的機構,有德國專家在其中工作。第二次世界大戰後一批最有經驗的德國火箭專家被帶到了蘇聯,其中就有維爾涅爾和馮·布勞恩,還混進了美國人。這個高度機密的機構只有一個任務,把德國的火箭技術弄到手,並且不讓任何局外人知道。

  當時德國的火箭技術在世界上名列前茅,揚格利與德國專家共事兩年,並且接觸了許多繳獲的德國秘密文獻資料,收穫頗豐。

  1950年4月12日,揚格利的勞動手冊上添加了新的記錄:"被委任為第88科研所所長",主持火箭科研工作。此後,揚格利的地位飛快上升,一年後他就成了宇航研究泰斗科羅廖夫的副職。

  最初研製的P—1火箭是德國"V—2"火箭的複製品,後來又研製了P—2、P—3火箭,這些火箭都是急就之作,很快就被淘汰了。值得一提的是P—5火箭,這種型號是副總設計師揚格利牽頭設計、製造的,儘管它仍不能解決國防戰略上的主要問題,但它在射程和戰鬥部重量上都大大超過了前幾種型號,當時蘇聯軍界聲稱,這僅是為在歐洲的打擊目標預備的火箭,而主要的以及潛在的目標還有的是……

  1952年5月,揚格利出人意料地被任命為中央科學院火箭研究院長。該院下轄一系列科研機構,包括兩個分院、一個試驗工廠、許多試驗車間和十幾個設計局,其中就有科羅廖夫設計局。當科羅廖夫聽到這一消息後怒形於色,當即退出會場,並在相當長一段時間內對揚格利的指示拒不執行。後來科羅廖夫覺得,這是上層領導故意要限制他的權力,與揚格利個人無關。揚格利當然也明白這點。為結束工作上的扯皮狀態,1953年10月,揚格利申請辭去所長職務。當時的航空工業部部長,後任國防部長的烏斯季諾夫大發雷霆:"怕擔責任嗎?你還想在航空工業部幹嗎?黨命令你在那兒你就得在那兒。去,幹活去!"

  然而在1953年11月初,烏斯季諾夫到底還是下了一道命令,把揚格利調離,但是仍從事火箭科研工作。

  1954年4月,在第聶伯羅彼得洛夫斯克火箭工廠(即南方機器製造廠)成立了586特種設計局,由揚格利主持。該設計局的第一個產品是P—12火箭,於1957年6月22日首次發射成功,並且提前完成了一系列發射任務。這是586特種設計局的一大成就。1958年,赫魯曉夫來到南方機器廠,他與所有火箭專家們會面並視察了火箭組裝車間,瞭解了新設計方案,他顯然十分滿意。P—12導彈,西方稱之為SS—4導彈,射程為1930公里,速度為6.5馬赫數,戰鬥部重1.5噸,它就是1962年部署於古巴的中程彈道導彈,聞名的"導彈危機"使其大出風頭。

  在這次視察後不久,赫魯曉夫聳人聽聞地向世界宣佈:"我們的火箭生產在傳送帶上進行。不久前,我在一家工廠看見,生產火箭就像自動機生產香腸那樣。"許多人認為赫魯曉夫是在吹牛,嚇唬人。然而在1960年1月的最高蘇維埃會議上他又正式宣佈建立戰略導彈部隊,在他眼裡,導彈是最具威懾力的武器,也是最大的政治籌碼。

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不久,勃列日涅夫和烏斯季諾夫又來到第聶伯羅彼得洛夫斯克,他們接二連三地來只為一個目的,在最短期限內完成新型號火箭的試驗。他們對科研人員的建議一點兒也聽不進,還放出了"思想重炮":"如果我們現在不能搶在帝國主義前頭,新的戰爭就會爆發。"誰敢對這話置之不理呢?

  1960年6月,在卡普斯廷谷地的試驗場成功地試驗了P—14(SS—5),是射程為3500公里的中程彈道導彈。同年9月初又開始在秋拉達姆試驗場試驗P—16(SS—7)洲際彈道導彈。蘇聯領導人遙控著一切有關事項,對它寄予了很高的希望。國家委員會 、國防部副部長、蘇聯戰略導彈部隊總司令、炮兵主帥涅傑林親臨現場指揮。赫魯曉夫下達了重要命令,接著是緊急催促。最高層在緊盯著,赫魯曉夫作為最高領導人更是萬分焦急。

  倉促行事造成了不可挽回的後果,1960年10月24日,在發射前準備工作正在進行時火箭在地面起火爆炸,現場人員死傷慘重,涅傑林元帥當場身亡,同時喪命的專家及領導小組成員有59人,還有32名火箭專家燒傷後在醫院死去。

  揚格利倖免於難,他當時正和約希費揚教授、姆雷 躲在一個角落裡吸菸。爆炸發生後,他立刻上前搶救,也被燒傷住院。

  以勃列日涅夫為首的最高委員會追查這次慘案的原因,結論是,事故原因在於粗暴違反技術安全要求,缺乏應有的理智,忽視專家的意見。涅傑林元帥下令直接在加註好燃料的火箭上排除自動系統的故障。因為有人催促元帥快乾,元帥又去催下邊……

  善後工作結束後,蘇聯領導人下令:應刻不容緩地重新開始試驗P—16戰略導彈,使其早日裝備部隊。因為國際上軍備競賽愈演愈烈,美國人也使出渾身解數研製了各類導彈如"紅石"、"丘闢特"、"托爾"、"阿特拉斯",並大力開發研究級別與P—16相當的"大力神"導彈。

  1961年2月21日,P—16(SS—7)洲際戰略導彈第一次發射成功,它的射程為11000公里,用的是兩級可儲液體燃料火箭。更主要的是,它裝載的戰鬥部是熱核裝料,爆炸當量在500萬噸以上,超級大國的軍備競賽由此進入了新的階段。

  揚格利在戰略導彈設計中的最高成就是P—36(SS—9),又叫"懸崖"式洲際彈道導彈;以後,它又被改裝為加速型的"軌道導彈"SS—10,又叫"瘦子",是當時世界上威力最大、效率最高的戰略導彈。它的射程12000公里,戰鬥部重3.5噸,爆炸當量為2000萬噸,用三級液體燃燒火箭發射。這種導彈採用多彈頭系統,軌道發射時,可進入160公里高的低地球軌道,然後在繞地球轉完一圈前的預定地方點燃反推火箭,使彈頭降低速度,脫離軌道,奔襲目標。西方認為其特點是突然性強,地面防空雷達不易及早發現,因其軌道高度只有160公里,而雷達發現後的警報時間僅有三分鐘。

  最早的兩代液體燃料導彈的燃料加註時間要持續好幾個月,並且要經常不斷地在燃料中填加某種成分。1963年美國的"大力神Ⅱ"導彈出現了燃料洩漏跡象,美國人開始轉向製造固體燃料導彈。而蘇聯當時尚未開發固體燃料發動機的研究,揚格利設計局只是在原設計中加裝了一種俗稱"安瓿玻璃管"的裝置,就解決了液體燃料腐蝕、洩漏問題,使加註好燃料的火箭能夠保持滿載狀態達5年以上。

  在製造固體燃料火箭上揚格利進行得很謹慎。比如一種新型導彈,它的第一級火箭採用固體燃料,而第二級仍採用液體燃料。1965年"勝利日"閱兵式,一種採用三級全固體燃料火箭的SS—11戰略導彈終於面世,其性能相當於美國"民兵1"洲際導彈。揚格利設計局還設計製造了機動戰略導彈PT—10(SS—XZ),它以集裝箱形式安裝在裝甲履帶運輸車上,可以在行進中發射。

  揚格利最後的工作終結於戰略導彈SS—17和SS—18,在研究工作之初他為堅持自己的方案同許多著名學者及設計師發生了爭執,他們都認為揚格利的方案是無稽之談,不可能成功,但揚格利最終還是成功地實現了自己的方案。事後反對派的代表、設計師魯加克說:"我不明白,揚格利怎麼那樣不可思議,這個具有超常力量和智慧的人,為堅持科學真理竟然引起心肌梗塞,過早離開人世。"

  SS—18導彈集先前各型戰略導彈的優點於一身,把發射井啟動裝置的效率提高了10倍,並且具有自身防禦能力,其製造技術直到今天仍是絕密文獻。美國人知道了這種新導彈後,給它起的"教名"是:"魔鬼的盾與劍"。

  1969年6月,美國總統尼克松在白宮記者招待會上說:"我想提醒各位新聞界人士,在那個時期(指六十年代初肯尼迪當政時期)所有專家一致認為美國對蘇聯在核打擊力量方面所佔的優勢至少也是4:1,還可能是5:1,現在差距已經消滅,我們再也超不過他們了……"

  1971年,剛滿60歲的揚格利去世了。揚格利的名字在他死後被送上了帕米爾頂峰,被安放在月球上,還被用來命名小行星,而他的事蹟卻多年來默默無聞。

令西方震驚的SS-18-恐怖的撒旦

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讓我們再回頭仔細看看事情的經過。

  1959年,N1的研發在謝爾蓋·科羅廖夫的帶領下在他的科羅廖夫設計局(OKB-1)展開了。原方案是在火箭的上面級使用一臺核發動機,使之能夠發射50噸的載荷,用於軍用太空站和載人火星飛船的發射。其中N1火箭尺寸最大;N2稍小,N3最小。當時並沒有展開實際研發,N系列還只停留於計劃階段。

  1959年12月,一場彙集了所有主設計師的會議上,設計師各自提出他們最新設計。科羅廖夫提出了N系列以及更保守的R-7。弗拉基米爾·切洛梅,科羅廖夫的對頭,提出了他的"通用火箭"系列,使用一個通用的下面級搭配不同的模塊來滿足多種載荷需要。而米哈伊爾·揚格利提出用R-26來代替R-16。最後,會議主持者決定將切洛梅的UR-100作為新的輕型洲際導彈,將揚格利的R-36作為重型洲際導彈方案,而他們認為沒用使用科羅廖夫的超大型運載工具的必要,但給了他許多研發資金,以支持他將R-7改進為閃電號運載火箭(8K78)。

  情況在1961年有了轉機,3月在一次在拜科努爾舉行的會議期間,諸位設計師一起探討了N1方案和另一個正在設計中的R-20方案。6月,科羅廖夫得到了用於N1研發的小額經費。1961年5月,一份名為《重新考慮用於防禦目的的航天運載器計劃》中明確指出要在1965年試射N1火箭。

  當美國在1961年5月宣佈實施人類登月計劃時,科羅廖夫提出了基於一種新型飛船(後來的聯盟號)進行地球軌道交會的登月計劃。這個計劃需要發射數次來完成登月組件運用,一個是聯盟號飛船,一個是登月艙,還有用於地月間推進的發動機和燃料的輔助設備。這降低了運載火箭的性能需求,但是以必須快速完成組件發射為代價的。因為必須在組件的燃料耗盡前進行組裝。然而當時的蘇聯還是無力進行這樣密集的發射。科羅廖夫於是研發50噸級版本的N1。

位於發射井中的UR-100導彈,切洛梅作品

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發射井內UR-100

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一枚UR-100K已經露出

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而R-36火箭成為SS-9

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為了完成各自的火箭計劃,他們又轉而尋找火箭設計,於是,這個事件裡的最後一個關鍵人物出場了。

  (靠,這個月亮也夠煩人了,這麼多男人糾纏不清!!)

  他,就是著名的蘇聯火箭動力設計師,弗拉基米爾·格魯什科。蘇聯著名火箭專家、液體火箭發動機的奠基人。蘇聯科學院院士。1908年9月2日生於敖德薩。

  1929年畢業於列寧格勒大學,進入氣體運動學實驗室。這是是蘇聯最早的火箭研究機構,但在成立初期主要以研製和改進火藥火箭為主。1929年年輕的工程師格魯什科加入氣體動力學實驗室後,他倡議成立液體火箭發動機研究小組,1932年發展成為噴氣發動機設計部,領導參加蘇聯首批液體火箭發動機的研製工作。實驗室成立了第二分部,專門負責液體火箭發動機研製。

  從1930年開始,在格魯什科領導下第二分部著重試驗液體火箭發動機所需的各項技術,1930~1931年設計的ORM、ORM-1、ORM-2等發動機型號均為實驗工具。ORM-1採用四氧化二氮和甲苯或液氧和汽油做推進劑,噴管大小也有幾種不同口徑,約可產生20千克的推力。1932年設計的ORM-4到ORM-22發動機都用於基礎試驗,以解決推進劑、推進劑輸送、燃燒室冷卻、噴管形狀和發動機性能測量等技術問題。從ORM-34發動機開始,冷卻問題得到較好解決,因而發動機推力很快增加到300千克。 在改進火箭結構設計、提高發動機推力和可靠性方面成績卓著,取得許多完善火箭發動機的成果。

  格魯什科不愧是具有現代意識的火箭發動機專家。在短短的三、四年中,他主持設計了30多種發動機,進行了近百次大小試驗,有效地解決了大量技術難題,如推進劑輸送方式、燃燒室結構和冷卻方式、點火、參數測定等棘手問題,特別是像燃燒不穩定這樣困擾了眾多火箭先驅者的難題也得到了初步解決。

  二戰以後,格魯什科領導研製的大型液體火箭為前蘇聯研製中程導彈、洲際導彈以及航天運載火箭立下了汗馬功勞。這些貢獻的取得與20世紀30年代紮實的火箭基礎技術研究工作密不可分。

1945年擔任新的456設計局和動力機械製造設計局總設計師,領導導彈和火箭用的液體發動機設計研製,為1957年後發射洲際導彈和人造衛星的運載火箭提供了合格的發動機,保證了載人飛船和各種空間探測器的成功。從東方號飛船到禮炮號空間站,從宇宙號衛星到月球探測器,它們所用的運載火箭都採用有他主持設計的各型液體火箭發動機,對蘇聯征服太空的事業作出了重要貢獻。

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為了支持科羅廖夫50噸N1火箭的這個提議,瓦朗坦·格魯什科為科羅廖夫的方案提供了新型的RD-270發動機。這種發動機已廣泛用於格魯什科的現有發動機設計和多種洲際導彈中。然而,RD-270使用的四氧化二氮和偏二甲肼產生的比衝低於煤油液氧組合。科羅廖夫認為高性能發動機必須用高性能燃料,而且也對使用聯氨的安全性提出質疑。

  分歧最終導致科羅廖夫與格魯什科的合作陷入僵局。1962年,設計委員會打破僵局並表示支持科羅廖夫的方案。因為格盧什科的退出,科羅廖夫不得不另尋出路,他找到了尼古萊·庫茲涅佐夫的OKB-276設計局。

  這個庫茲涅佐夫,也是蘇聯航空界傳奇之一,他領導的庫茲涅佐夫設計局,為蘇聯航空工業提供了眾多傑作。包括著名的NK-8-2、NK-321,NK-86,用於圖-154客機、圖-160、圖-22轟炸機,伊爾-86客機等。

  但當時他的火箭設計經驗有限,他將一種根據海拔不同型號各異的發動機NK-15提交給科羅廖夫。為了達到要求的推力,有人提出在下面級周圍使用數臺NK-15,形成發動機群,這種環狀結構中間留空,讓空氣通過。使空氣和廢氣混合以增加推力,同時氧化廢氣中故意增多含量的燃料。N1第一級的環形發動機群形成了一種原始的瓦形發動機。

  沒有想到的是,這一成就使庫茲涅佐夫日後成功轉型為火箭動力設計局之一,而這個成就就是HK-33。

  NK-33和NK-43分別源自早期和NK-15和NK-15V發動機。該發動機是分級燃燒循環雙元液體推進劑火箭發動機,採用富氧預燃室技術驅動渦輪泵。由於富氧排氣可能燒穿燃燒室壁,因而這種類型的發動機是比較少見的。美國從未在富氧發動機領域有過成功經驗,而蘇聯在冶金方面的優勢使之有製造這種發動機的基礎。由於NK-33使用了兩種密度近似的推進劑液氧和煤油,所以可以用一個轉軸來驅動兩者的供料渦輪泵。。這使NK-33有著最高的真空推重比——136.66:1。[1] 即便是更重的NK-43,其真空推重比也達到了120:1。

  富氧技術還用在了RD-170和RD-180以及RD-174/-191上。然而由於這些發動機都採用了多燃燒室和多噴嘴設計,以致它們無法再達到NK-33的高推重比。

  N-1原本是在第一級使用NK-15發動機,在第二級使用NK-15V。然而N1發射的接連失敗是這項工程沒有了下文。 而N1的改進還在繼續,庫茲涅佐夫將兩種發動機分別改造為NK-33和NK-43。

  儘管N1下馬,但NK-33由於其優異的性能一直在生產。直到今天,該發動機又大放光彩。2009年俄羅斯火箭科研生產部門在6月23日宣佈,蘇聯時期研製的NK-33火箭發動機將應用於美國"金牛座-2"新型中型運載火箭。

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實物

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圖紙

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地面測試

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從比例可以看出大小

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N1火箭採用了30臺NK-33

切洛梅提出一系列繞月飛行計劃,他認為這樣也可能擊敗美國。他還提出在推力器上使用由三臺UR-200組成的發動機群,然而在格盧什科把RD-270交給切洛梅後,這個方案也被放棄。因為使用RD-270可以設計出更簡單的發動機版本。這個方案就是UR-500。

  當時的蘇軍尤其是戰略導彈部隊,並不支持這種對軍事無益的政治工程。而科羅廖夫與切洛梅卻極力促成登月計劃。1961年至1964年間,切洛梅的保守方案被普遍認同,於是UR-500和聯盟號 7KL1的研發被提上了日程。雙子座計劃讓美國在太空領域領先於蘇聯,於是科羅廖夫向赫魯曉夫施壓,要求必須在美國之前進行載人登月。由於當時對地球軌道集合的研究甚少,以致最後不得不選用類似阿波羅計劃的直接起飛方案。而這需要推力更大的助推器。

  科羅廖夫於是提出了研製大型N1的想法,同時設計出新的登月飛船L3。L3飛船包含了地球推進發動機,改造後的聯盟號 7K-L3和新的LK月球著陸器。而切洛梅提出了另一套方案,一艘已經開始研製的L1飛船和他自己設計的著陸器。

  1964年赫魯曉夫垮臺後,切洛梅因此夫去了支柱,兩人重新開始了明爭暗鬥。幾個月後,1965年3月,航天部改組。1965年10月,蘇聯政府宣佈:科羅廖夫指揮兩個月球計劃。繞月飛行任務將使用切洛梅的UR-500搭配科羅廖夫的聯盟號飛船,代替了切洛梅自己的探測器號飛船。第一次發射定於十月革命50週年之際的1967年。 而科羅廖夫堅持自己的N1-L3方案研究,雖然他贏得了這次學術爭鋒,但L1的研究也在繼續。

  但1966年1月科羅廖夫逝世,由瓦-米申接替他的職位。隨著計劃的不斷進展,一系列的問題隨之而來,按時完成計劃變得越來越不現實。這些導致了前蘇聯領導人與技術人員之間的關係緊張,技術人員經常被召到克里姆林宮遭受訓斥,切洛梅後來評價這些"無異於對他們的虐待與侮辱"。航天計劃的負責人經常受到威脅與辱罵,特別是切洛梅1965年在克里姆林宮內沒有任何庇護人以後。一次參加會議回來後,他對一個同事說:"他們試圖用詛咒的方式激勵我們為國家做出更大的探索成就!假如他們連自釀白蘭地和火箭的區別都說不清的話,他們還不如什麼都不說。"

  兩個辦公室的關係異常緊張。1965年9月13日,切洛梅的同事古列維奇(在參加完一個部間會議後說:"我對切洛梅深表同情,當切洛梅演講的時候,其他人在喋喋不休的批評,我問他們切洛梅談到了什麼敏感話題,他們立刻回答道:'當然沒有,他說的都胡話'。"

前蘇聯航天員的總贊助人卡馬寧(在10月8日的日記中寫道:"我剛剛讀了美國總統向國傳遞交的美國航天計劃的報告,從1954年開始,他們為航天計劃投入了340億美元的投資,給人印象深刻。我們投入的資金要少很多,而且還存在組織問題。雖然這看起來有些荒謬,但我們確實好象還沒有一個專門組織航天活動的政府機構!"

這是一場奇怪的競賽:在資本主義的美國,不論是火箭還是飛船,從初期就確定只有一個主承包商,執行集中控制和集權管理,而計劃經濟體制下的蘇聯,反倒採取了項目競爭方式。

  由於發現最初設計的N-1運載火箭遠不能滿足載人登月的需要,這迫使科羅廖夫不得不考慮採用更高能量的液氫/液氧推進劑來提高火箭的運載能力,但由於這一方案受到格魯什科的強烈反對,後者頑固地主張使用偏二甲肼/四氧化二氮推進劑,拒絕為N-1火箭研製低溫發動機。科羅廖夫不得不轉而求助於庫茲涅佐夫,由於缺乏研製火箭發動機的經驗,庫茲涅佐夫沒有選擇能量更大但是更難使用的液氫/液氧作推進劑,而是研製推動力較小的NK-33液氧/煤油發動機,所以N-1火箭第一級的發動機多達24-30臺,僅推進劑的輸送管道安裝起來就工程浩大。火箭發射時,一旦有一臺出現故障,就有可能導致災難性的後果,比起第一級只有5臺低溫發動機的美國土星-5火箭,可靠性顯然要低許多。內部的爭執阻礙了蘇聯大型登月計劃火箭的發展,後來的N-1火箭的連續失敗,可謂是禍起蕭牆。

  更為糟糕的是,因為急於在登月競爭中擊敗美國,蘇聯過早決定在地球軌道上進行類似美國阿波羅-9那樣的全面的硬件試驗飛行。儘管這30臺發動機從未在地面捆綁在一起進行點火試車,也未曾作適合載人的試驗,蘇聯政府還是決定在1969年初進行首次試飛試驗。按照蘇聯最初制訂的計劃,1968-1969年進行3次不載人的地球軌道飛行和2次掠月飛行;1969-1970年發射載人繞月飛船和自動控制的無人登月艙;1970後實現蘇聯宇航員登月。

  改進後的N-1火箭是個龐然大物,發射前的重量達2800噸,能將95噸重的貨物送到低地球軌道。它的高度達到了113米,比紐約曼哈頓上自由女神像還高出許多,而底部直徑達到了17米,即使巨大的土星-5火箭,其直徑也只是它的五分之二,至今人類製造的任何火箭的尺寸都無法與這枚鋼鐵巨人相比。所以西方人給它起了"威布斯巨人"這樣一個綽號。

  N-1火箭一共有5級,前三級可以將登月飛船送到低地球軌道,第四級將飛船發射飛往月球,第五級(也稱作E級)在飛船飛往月球的過程中用來調整飛行方向,並且在接近月球時進行"剎車",以免飛船飛過月球,最後它還作為制動火箭減低飛船下降的速度,幫助飛船在月球表面降落。

  N-1火箭先後進行了四次失敗的發射,前2次一級採用了24臺發動機,後2次採用了30臺發動機。1969年2月21日,N-1火箭首次升空,不幸的是在發射後第66秒時,火箭在12000米的高空炸燬。4個半月後,進行了第二次發射,根據發射計劃,N-1發射後將有三名宇航員乘聯盟號飛船由另一枚聯盟火箭發射升空,然後與N-1運載火箭在軌道中交會。令蘇聯人沮喪的是,N-1運載火箭點火才6秒,一臺主發動機的液氧渦輪爆裂,火箭底部立刻燃起大火,一時間液氧奔流,碎鋼片灑落,一系列爆炸震撼了發射臺,接著巨大的火箭開始傾斜,隨後火箭上的安全控制計算機自動關閉所有發動機,帶著一團巨大火球的火箭墜落在發射臺上,如同威力巨大的重磅炸彈,隨之而來的爆炸徹底毀壞了發射設施,甚至500米開外的另一個發射臺也造成嚴重損壞。大片的地面也被烤焦,在商業衛星照片中留下清楚的痕跡。

  這次事故為蘇聯載人登月計劃敲響了喪鐘,儘管蘇聯經過兩年準備,在1971年6月和1972年11月還進行了第三次和第四次試驗,但都以失敗告終。1971年,攜帶無人飛船的火箭在發射51秒時出現了無法控制的滾動,箭上計算機關閉了發動機,火箭墜毀在地面,炸出了30米深的"彈坑"。在最後一次飛行中,第一級基本正常,但突然出現不曾預料的振動,推進劑管路隨後破裂,接著發生大火,地面安全人員在火箭已經爬升到4萬米時啟動了自爆裝置,炸燬了火箭。

  N-1火箭慘遭失敗後,1966年接替科羅廖夫擔任登月計劃總設計師的米申不斷受到指責,1974年蘇聯領導人勃列日涅夫解除了米申總設計師的職務,任命他所信任的格魯什柯接替米申的職務,格魯什柯一上臺便迅速停止N-1火箭計劃,兩年後已升任中央委員的格魯什柯再次下令銷燬剩餘兩枚N-1火箭的所有硬件設備,唯一倖免的是NK-33液氧/煤油發動機,後來的試驗證明這是一種高可靠性發動機,20世紀90年代俄羅斯將剩餘的多臺發動機買給了美國,用來製造名為K-1的二級重複使用運載火器。

  格魯什柯在1974-1976期間提出了更宏偉的"火山"計劃,由於軍方的反對和科學院專家的質疑,這個計劃尚未出生就胎死腹中。

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科羅廖夫設計的登月艙


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由於之前已經在N1的文章裡渲染過N1,這裡我就不多介紹。只是介紹一下切洛梅的UR-700/LK-700。其中UR-700指運載火箭,LK-700指登月艙。

  由於沒有實際完成,這些都是圖紙和3D圖形下的世界。

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效果圖

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模型

為UR-700提供強大動力的RD-270發動機

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