蘇聯登月競賽失利分析:N-1火箭30臺發動機並聯乃直接原因

蘇聯登月競賽失利分析:N-1火箭30臺發動機並聯乃直接原因

圖注:蘇聯研發的N-1火箭

我們知道蘇聯在1969年的登月競賽中失利,那麼這次失利的原因是什麼?筆者認為N-1火箭沒有研發成功是直接原因,但間接原因仍然是管理上的問題。在美國宇航局發射阿波羅11號任務的前兩週,作為美國宇航局的代表,弗蘭克-博爾曼來到了莫斯科對蘇聯進行了友好訪問。此時美國宇航局已經勢在必得,蘇聯的N1火箭仍然沒有著落,登月競賽失利的前期那是一片沉默。1969年7月4日晚上的莫斯科,博爾曼身旁站著幾名優秀的蘇聯宇航員,但這些宇航員的眼中卻沒有任何光彩,第二天,博爾曼來到了宇航員培訓中心並見到了尼古拉-卡曼寧,他不僅僅是一名優秀的宇航員培訓負責人,還是一名民族英雄(參與了1930年代的北極救援任務)。

蘇聯是否會在阿波羅11號任務之前發射蘇聯月球任務的問題,卡曼寧並不作任何回應。因為在場的除了卡曼寧,記者和博爾曼都並不清楚蘇聯已經徹底輸了這場月球競賽,在7月3日,在拜科努爾航天發射場進行發射的蘇聯N-1火箭,在發射的過程中發生了爆炸事件,並且還損壞了一個發射臺,這徹底擊潰了蘇聯想贏得月球競賽的信心。


蘇聯登月競賽失利分析:N-1火箭30臺發動機並聯乃直接原因

圖注:N-1火箭與土星五號的對比


蘇聯登月競賽失利分析:N-1火箭30臺發動機並聯乃直接原因

圖注:N-1火箭還曾把發射臺炸燬

在博爾曼結束訪問返回美國後,美國中情局立馬對此進行了報道,蘇聯在7月3日進行的N-1火箭發射徹底失敗了,並在8月的時候給出了確鑿證據:CORONA間諜衛星所拍攝的圖像。在分析這張圖像後,確實可以得出蘇聯火箭發射失敗的結論。但在蘇聯並沒有出現任何關於失敗的言論,這是蘇聯為了保全名聲而做出的保密行為,不讓任何人知曉蘇聯已經被美國超越的消息。

蘇聯在月球競賽中失敗的原因是什麼?作為太空技術第一人,蘇聯在太空時代初期,製造了第一顆人造衛星Sputnik 1(1957年)後,完成了很多太空成就,包括太空第一人、太空行走、月球軟著陸等等。既然能夠完成這些太空成就,蘇聯應該也能夠做到將宇航員送上月球,所以是什麼原因導致蘇聯輸給了太空技術相對落後的美國?


蘇聯登月競賽失利分析:N-1火箭30臺發動機並聯乃直接原因

圖注:N-1火箭30臺發動機並聯是N-1火箭失敗的直接原因


蘇聯登月競賽失利分析:N-1火箭30臺發動機並聯乃直接原因

圖注:30臺發動機並聯危險係數大

筆者這裡要提的是,導致這個結果的原因有很多,但是在這之中有幾個比較重要的原因。首先蘇聯進入月球競賽的時間較晚,比美國晚了3年多。在1960年,蘇聯批准了“N”系列重型運載火箭的研發,該火箭能夠在1967年時將80噸有效載荷送到地球軌道上。在1962年9月,蘇聯成功地研發出可以承載75噸的N-1火箭,但因為該火箭並不針對任何特殊任務,所以導致N-1火箭有一年時間是處於空閒期,沒有執行任何太空任務。直到1963年7月,蘇聯決定將登月任務作為N-1火箭的首發任務後,N-1火箭的工程師才開始重新制定計劃。

在1964年5月,美國宇航局發射了土星一號火箭,該火箭承載了阿波羅指揮與服務模塊(CSM)的樣板,這個事實使蘇聯震驚不已。隨後在1964年8月3日,蘇聯才批准了一個可以和阿波羅號任務相抗衡的月球項目,該項目包括可以承載95噸有效載荷的N-1火箭、月球軌道交會戰略,還有可以承載一名宇航員的月球著陸器。但在這個時候,美國的阿波羅任務進展順利,並已經有超越蘇聯的跡象。


蘇聯登月競賽失利分析:N-1火箭30臺發動機並聯乃直接原因

圖注:NASA的展示:航天飛機和土星五號火箭

事實上,蘇聯進入月球競賽的時間較晚這並不是失敗的主要原因。究根結底,其根本原因是蘇聯的工業管理體系。和美國宇航局採取自上而下的系統不同,蘇聯太空計劃的管理體系沒有任何制度可言,處於一片混亂之中。所有的管理者都有自己的想法,並且管理者之間的私事也會影響著蘇聯太空計劃的運行。

舉個例子,蘇聯首席設計師謝爾蓋-科羅廖夫和設計公司的瓦倫丁-格魯什科在1930年代相識,併成為了一對很好的朋友,但在1950年代末的N-1火箭競爭中,這段友情破裂了。在1960年和1961年,格魯什科根據蘇聯的情況,開始研發可以使用儲存推進劑的火箭發動機,但科羅廖夫認為低溫燃料更適合月球火箭,因此和尼古拉-庫茲涅佐夫的初創公司達成了合作。隨後在1962年的夏天,蘇聯委員會選擇支持科羅廖夫等人的火箭發動機設計。


蘇聯登月競賽失利分析:N-1火箭30臺發動機並聯乃直接原因

圖注:蘇聯宇航員已經做好登月準備

在委員會宣佈結果之後,格魯什科就與弗拉基米爾-切洛梅達成合作,切洛梅是洲際彈道導彈和巡航導彈設計公司的監管。在1967年科羅廖夫的N-1火箭計劃開始時,為了和科羅廖夫繼續競爭,格魯什科和切洛梅也開始執行UR-700項目。雖然UR-700項目並沒有持續很久,但是蘇聯太空計劃中其他類似項目的開展,也消耗了蘇聯的大量資源。

蘇聯太空計劃管理體系的混亂也對月球任務產生了影響。首先是月球任務被分割成幾個獨立板塊來完成,這可以說是對月球任務的執行沒有任何好處,直到1960年代後期,這種模式才被打破。而且科羅廖夫也終於決定和切洛梅一起合作完成L1項目,該項目的目標是:將兩名宇航員送入月球附近並將他們安全送回地球。可惜的是在1967至1968年的三次發射任務都失敗了,直到第四次發射,Zond-4才成功進入太空,但在它返回地球時,在大西洋發生了墜落事件,隨後工程師對Zond-4進行遠程操控炸燬。


蘇聯登月競賽失利分析:N-1火箭30臺發動機並聯乃直接原因

圖注:N-1火箭的登月模擬

在1968年中期時,蘇聯曾有機會打敗美國宇航局的阿波羅8號任務,但由於在9月、11月發射的Zond-5、Zond-6,都在返回地球時發生了事故,使得蘇聯直接取消了12月的繞月軌道飛行任務,而就在這年的12月,阿波羅8號任務成功的完成了繞月軌道飛行任務。

除此之外,資金問題也是蘇聯月球任務失敗的重要原因。無論是太空計劃還是戰略軍事計劃,都需要大量的資金投入,對於N-1火箭計劃,蘇聯的高級軍官認為這就是對蘇聯資源的一種浪費,其餘的蘇聯官員對該太空計劃也是持反對意見。這也導致處於資金緊張狀態的蘇聯,在面對太空計劃和戰略軍事計劃的抉擇時,直接放棄了對太空計劃的投入。


蘇聯登月競賽失利分析:N-1火箭30臺發動機並聯乃直接原因

圖注:兩枚同時矗立的N-1火箭,都沒有逃過失敗的命運

由於缺乏時間和資金,N-1火箭計劃直接放棄了地面測試,這也就導致1969年2月至1972年的4次任務均以失敗為結局。而且在研發N-1火箭的過程中,庫茲涅佐夫還大膽地嘗試了階段燃燒技術,該技術產生的推力只有150噸,所以為了達到所需要的推力,必須要增加30臺發動機。這一切的創新嘗試都是在沒有地面測試的情況下進行的,其效果就更加不能夠得到保證。可以說這是一場早就註定失敗的嘗試。

無一例外,4次N-1火箭發射都在第一級燃盡之前就失敗了。蘇聯的第二次發射時間與阿波羅11號任務發射時間相似,但在N-1發射之後沒多久,就發生了爆炸事件。據報道,其場面十分壯觀,N-1火箭的碎片對周圍的建築物產生了嚴重破壞。出品:航天原動力(未經授權,禁止轉載)


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