苏联登月竞赛失利分析:N-1火箭30台发动机并联乃直接原因

苏联登月竞赛失利分析:N-1火箭30台发动机并联乃直接原因

图注:苏联研发的N-1火箭

我们知道苏联在1969年的登月竞赛中失利,那么这次失利的原因是什么?笔者认为N-1火箭没有研发成功是直接原因,但间接原因仍然是管理上的问题。在美国宇航局发射阿波罗11号任务的前两周,作为美国宇航局的代表,弗兰克-博尔曼来到了莫斯科对苏联进行了友好访问。此时美国宇航局已经势在必得,苏联的N1火箭仍然没有着落,登月竞赛失利的前期那是一片沉默。1969年7月4日晚上的莫斯科,博尔曼身旁站着几名优秀的苏联宇航员,但这些宇航员的眼中却没有任何光彩,第二天,博尔曼来到了宇航员培训中心并见到了尼古拉-卡曼宁,他不仅仅是一名优秀的宇航员培训负责人,还是一名民族英雄(参与了1930年代的北极救援任务)。

苏联是否会在阿波罗11号任务之前发射苏联月球任务的问题,卡曼宁并不作任何回应。因为在场的除了卡曼宁,记者和博尔曼都并不清楚苏联已经彻底输了这场月球竞赛,在7月3日,在拜科努尔航天发射场进行发射的苏联N-1火箭,在发射的过程中发生了爆炸事件,并且还损坏了一个发射台,这彻底击溃了苏联想赢得月球竞赛的信心。


苏联登月竞赛失利分析:N-1火箭30台发动机并联乃直接原因

图注:N-1火箭与土星五号的对比


苏联登月竞赛失利分析:N-1火箭30台发动机并联乃直接原因

图注:N-1火箭还曾把发射台炸毁

在博尔曼结束访问返回美国后,美国中情局立马对此进行了报道,苏联在7月3日进行的N-1火箭发射彻底失败了,并在8月的时候给出了确凿证据:CORONA间谍卫星所拍摄的图像。在分析这张图像后,确实可以得出苏联火箭发射失败的结论。但在苏联并没有出现任何关于失败的言论,这是苏联为了保全名声而做出的保密行为,不让任何人知晓苏联已经被美国超越的消息。

苏联在月球竞赛中失败的原因是什么?作为太空技术第一人,苏联在太空时代初期,制造了第一颗人造卫星Sputnik 1(1957年)后,完成了很多太空成就,包括太空第一人、太空行走、月球软着陆等等。既然能够完成这些太空成就,苏联应该也能够做到将宇航员送上月球,所以是什么原因导致苏联输给了太空技术相对落后的美国?


苏联登月竞赛失利分析:N-1火箭30台发动机并联乃直接原因

图注:N-1火箭30台发动机并联是N-1火箭失败的直接原因


苏联登月竞赛失利分析:N-1火箭30台发动机并联乃直接原因

图注:30台发动机并联危险系数大

笔者这里要提的是,导致这个结果的原因有很多,但是在这之中有几个比较重要的原因。首先苏联进入月球竞赛的时间较晚,比美国晚了3年多。在1960年,苏联批准了“N”系列重型运载火箭的研发,该火箭能够在1967年时将80吨有效载荷送到地球轨道上。在1962年9月,苏联成功地研发出可以承载75吨的N-1火箭,但因为该火箭并不针对任何特殊任务,所以导致N-1火箭有一年时间是处于空闲期,没有执行任何太空任务。直到1963年7月,苏联决定将登月任务作为N-1火箭的首发任务后,N-1火箭的工程师才开始重新制定计划。

在1964年5月,美国宇航局发射了土星一号火箭,该火箭承载了阿波罗指挥与服务模块(CSM)的样板,这个事实使苏联震惊不已。随后在1964年8月3日,苏联才批准了一个可以和阿波罗号任务相抗衡的月球项目,该项目包括可以承载95吨有效载荷的N-1火箭、月球轨道交会战略,还有可以承载一名宇航员的月球着陆器。但在这个时候,美国的阿波罗任务进展顺利,并已经有超越苏联的迹象。


苏联登月竞赛失利分析:N-1火箭30台发动机并联乃直接原因

图注:NASA的展示:航天飞机和土星五号火箭

事实上,苏联进入月球竞赛的时间较晚这并不是失败的主要原因。究根结底,其根本原因是苏联的工业管理体系。和美国宇航局采取自上而下的系统不同,苏联太空计划的管理体系没有任何制度可言,处于一片混乱之中。所有的管理者都有自己的想法,并且管理者之间的私事也会影响着苏联太空计划的运行。

举个例子,苏联首席设计师谢尔盖-科罗廖夫和设计公司的瓦伦丁-格鲁什科在1930年代相识,并成为了一对很好的朋友,但在1950年代末的N-1火箭竞争中,这段友情破裂了。在1960年和1961年,格鲁什科根据苏联的情况,开始研发可以使用储存推进剂的火箭发动机,但科罗廖夫认为低温燃料更适合月球火箭,因此和尼古拉-库兹涅佐夫的初创公司达成了合作。随后在1962年的夏天,苏联委员会选择支持科罗廖夫等人的火箭发动机设计。


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图注:苏联宇航员已经做好登月准备

在委员会宣布结果之后,格鲁什科就与弗拉基米尔-切洛梅达成合作,切洛梅是洲际弹道导弹和巡航导弹设计公司的监管。在1967年科罗廖夫的N-1火箭计划开始时,为了和科罗廖夫继续竞争,格鲁什科和切洛梅也开始执行UR-700项目。虽然UR-700项目并没有持续很久,但是苏联太空计划中其他类似项目的开展,也消耗了苏联的大量资源。

苏联太空计划管理体系的混乱也对月球任务产生了影响。首先是月球任务被分割成几个独立板块来完成,这可以说是对月球任务的执行没有任何好处,直到1960年代后期,这种模式才被打破。而且科罗廖夫也终于决定和切洛梅一起合作完成L1项目,该项目的目标是:将两名宇航员送入月球附近并将他们安全送回地球。可惜的是在1967至1968年的三次发射任务都失败了,直到第四次发射,Zond-4才成功进入太空,但在它返回地球时,在大西洋发生了坠落事件,随后工程师对Zond-4进行远程操控炸毁。


苏联登月竞赛失利分析:N-1火箭30台发动机并联乃直接原因

图注:N-1火箭的登月模拟

在1968年中期时,苏联曾有机会打败美国宇航局的阿波罗8号任务,但由于在9月、11月发射的Zond-5、Zond-6,都在返回地球时发生了事故,使得苏联直接取消了12月的绕月轨道飞行任务,而就在这年的12月,阿波罗8号任务成功的完成了绕月轨道飞行任务。

除此之外,资金问题也是苏联月球任务失败的重要原因。无论是太空计划还是战略军事计划,都需要大量的资金投入,对于N-1火箭计划,苏联的高级军官认为这就是对苏联资源的一种浪费,其余的苏联官员对该太空计划也是持反对意见。这也导致处于资金紧张状态的苏联,在面对太空计划和战略军事计划的抉择时,直接放弃了对太空计划的投入。


苏联登月竞赛失利分析:N-1火箭30台发动机并联乃直接原因

图注:两枚同时矗立的N-1火箭,都没有逃过失败的命运

由于缺乏时间和资金,N-1火箭计划直接放弃了地面测试,这也就导致1969年2月至1972年的4次任务均以失败为结局。而且在研发N-1火箭的过程中,库兹涅佐夫还大胆地尝试了阶段燃烧技术,该技术产生的推力只有150吨,所以为了达到所需要的推力,必须要增加30台发动机。这一切的创新尝试都是在没有地面测试的情况下进行的,其效果就更加不能够得到保证。可以说这是一场早就注定失败的尝试。

无一例外,4次N-1火箭发射都在第一级燃尽之前就失败了。苏联的第二次发射时间与阿波罗11号任务发射时间相似,但在N-1发射之后没多久,就发生了爆炸事件。据报道,其场面十分壮观,N-1火箭的碎片对周围的建筑物产生了严重破坏。出品:航天原动力(未经授权,禁止转载)


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