蘇聯(lián)人對于載人登月有一個周密的計劃嗎,？答案是肯定的。蘇聯(lián)的月球發(fā)射計劃是用一個單獨的發(fā)射工具,，即N-1號運載火箭,，并且要在月球軌道實現(xiàn)對接，這和美國的用土星5號發(fā)射阿波羅號和登月艙飛船是采用相同的方式,。最大的不同是蘇聯(lián)的發(fā)射是用兩人組的宇航員,，不同于美國的三人組，還決定讓其中的一名宇航員,，即指揮員著陸月球,，另一宇航員，即飛行工程師在月球聯(lián)盟號里環(huán)月飛行,，并在指揮員返回時在軌道接應(yīng),。
蘇聯(lián)的發(fā)射依靠一系列的步驟。三級火箭將月球發(fā)射組送入近地軌道。這是一組共六個艙,，安全的飛行需要一系列復(fù)雜的過程,，用所需的推進力來平衡運載工具和月球發(fā)射組.
發(fā)射組的上部是月球聯(lián)盟號飛船，整個發(fā)射過程中宇航員大部分時間在這里,。月球聯(lián)盟號飛船的頂端是一個蟲形的姿態(tài)機動控制艙（控制艙）,。月球聯(lián)盟號頂端的姿態(tài)控制艙上面是逃逸塔。當發(fā)生發(fā)射出現(xiàn)故障等情況時逃逸塔需要脫離火箭,，帶宇航員逃生,。
與其它聯(lián)盟號飛船相似，登月聯(lián)盟號結(jié)構(gòu)由位于最上面球形軌道艙,、位于中間的地球返回艙,、位于下面服務(wù)艙組成；所不同的是登月聯(lián)盟號用便大的服務(wù)艙來代替盟號飛船的儀器和推進艙,。飛船用的是耐儲存的推進燃料偏二甲肼和四氧化氮,，接觸點燃。一旦登陸艙登陸月球,，服務(wù)艙操縱飛船并帶動飛船返回地球軌道,。
服務(wù)艙的下面是小型的一級半的登月艙,，以可存儲推進劑為燃料,，與美國的兩級登月艙是一樣的。登月艙的下面是兩節(jié)由液氧和煤油提供動力的動力裝置,。一旦進入地球軌道并開始進入奔月軌道，“蟲”形控制艙將被拋掉,。
最初的決定是,，對N-1號進行無人的全面地球軌道硬件試驗,。事實上，N-1號曾在1969年2月21日發(fā)射,，進行飛行試驗,，但最后在40000英尺高度爆炸而失敗,。這次試驗原準備進行的內(nèi)容包括,，用N-1火箭發(fā)射一個不載人的月球聯(lián)盟號飛船，（再用其它火箭）再發(fā)射一個載有三人的聯(lián)盟號飛船,，兩個飛船在外空間對接,，兩名試驗宇航員將通過艙外活動進入月球聯(lián)盟號飛船中（正如同年1月進行的聯(lián)盟4號和5號的對接一樣），而第三個宇航員單獨駕駛聯(lián)盟號飛船里返回地球,。
1969年7月3日又進行了一次發(fā)射演習(xí),。無人的N-1火箭發(fā)射倒計時已經(jīng)開始之后，就宣布了載人發(fā)射的倒計時,，所以載人飛行即將開始。但是這一雙發(fā)射計劃沒能完成,。在清理發(fā)射塔之前，N-1火箭主發(fā)動機的一個液氧渦輪泵破裂,，溢出的液氧和鋼屑在推進器底部著火,。一系列爆炸震動N-1火箭，加上來自火箭第一級30個發(fā)動機的推力,，火箭開始傾斜,。
感覺到故障后，計算機關(guān)閉了第一節(jié)中剩余的燃燒艙,，N-1火箭倒向發(fā)射臺,，引起一個大火球。接下來的大爆炸嚴重損壞了1/3 英里外的一個同樣的發(fā)射臺,，完全破壞了整個發(fā)射裝置,，包括58層的旋轉(zhuǎn)塔臺。地面燒焦得十分嚴重,，以至于在商業(yè)衛(wèi)星的圖片上都能看得見地面燒焦的痕跡,。
這次事故宣告了蘇聯(lián)登月計劃的失敗，即使之后為了證明N-1火箭的強大,，蘇聯(lián)分別于1971年6月和1972年11月又試驗了兩次,。兩次都以失敗告終。1971年6月的飛行中,，發(fā)射后幾秒鐘,，推進器失去控制,，不斷旋轉(zhuǎn)搖擺。計算機關(guān)閉了發(fā)動機,，N-1火箭又一次掉下來,，完全毀壞了1969年已經(jīng)嚴重毀壞的第二個發(fā)射臺和塔臺。
最后的1972年的發(fā)射幾乎將第一級火箭關(guān)機,?；鸺_始與宇宙飛船分離的時候，6個內(nèi)置第一級發(fā)動機開始關(guān)閉,。突然,，火箭繞縱向軸擺動，震動整個火箭和飛船,，導(dǎo)致推進裝置毀壞,。發(fā)射107秒后爆炸，引起大火,，計算機關(guān)閉,，但24個外發(fā)動機還在燃燒。N-1火箭升到25英哩高度時控制人員將其毀掉,，發(fā)射以失敗結(jié)束,。
蘇聯(lián)登月計劃失敗的主要原因是N -1火箭體積過大和結(jié)構(gòu)復(fù)雜。推進器是一個龐然大物,，328 英尺高,，帶有一個56英尺的芯級橫穿過底部（直徑）。而美國的土星五號火箭35英尺高（阿波羅飛船復(fù)合體,？）,，第一級是一個直徑33英尺的圓柱體。N-1火箭需要30個第一級火箭發(fā)動機以達到9,900,000磅助推力,，使蘇聯(lián)的飛船飛向月球,。土星5號第一級火箭只有5個F-1發(fā)動機，一共產(chǎn)生7,500,000磅推力,。差別在于土星5號的上升級火箭燃燒液態(tài)氫,。蘇聯(lián)直到幾乎20年后“能源號”火箭發(fā)射時才開始用高能的氫作燃料。
N-1號的弱點是難于控制第一級發(fā)動機的方式,，使控制方式適合高大的N-1火箭的結(jié)構(gòu)及飛行動力,。用來隔離和關(guān)閉出故障的發(fā)動機的安全系統(tǒng)也有問題，對于故障反應(yīng)太慢,，不能及時確認故障的發(fā)生,。這些缺陷導(dǎo)致了第一級發(fā)動機在實驗臺上的爆炸。
奇怪的是,，蘇聯(lián)人從沒對所有的30個第一級發(fā)動機做過地面試驗,?？赡苁怯捎跁r間緊迫以及資金短缺。這一世界上最大的火箭共進行了四次發(fā)射,，之前沒有進行過測試或試驗,。但是后來N-1火箭經(jīng)過技術(shù)改進最終變成了現(xiàn)在的“能源號”火箭。
N-1號的屢次失敗粉碎了蘇聯(lián)人的登月之夢,，蘇聯(lián)設(shè)計和建造登月飛船的工程師們肯定早已知道他們所冒的風(fēng)險,。回顧硬件制造過程,，發(fā)射經(jīng)過,，以及花費，沒人能懷疑宇航員們的技術(shù)及超人的勇氣,。
在地球軌道上,，登月的宇航員需要啟動登陸艙下面的兩級火箭的第一級以煤油為燃料的發(fā)動機。當進入奔月軌道之后,，第一節(jié)被拋掉,，剩下稱做“Block D” 的一級仍然聯(lián)接在飛船上?！癇lock D”是用來在飛行中途進行軌道修正,，以及使飛船制動，從而保證進入70英哩高的月球軌道（環(huán)月軌道）,，這大致和阿波羅號的初始軌道相同,。“Block D”也用來帶動登陸艙和月球聯(lián)盟號降到距月球10英哩高的軌道,，然后帶著登月艙進一步降到距月球表面1.5英哩高的地方。
由于蘇聯(lián)人不需要一個大的登陸艙,，所以登陸艙是聯(lián)盟號的軌道艙改造而成的,。宇航員進入登陸艙，著陸月球表面后穿著太空服走出登陸艙行走,。兩個飛船需要對接,，但是中間沒有密封艙連接以使宇航員從一個飛船進入另一個飛船。并且要考慮能飛到月球表面多低的位置,，這就是制導(dǎo)和導(dǎo)航技術(shù)的問題了,。為阿波羅號飛船而發(fā)展的制導(dǎo)與導(dǎo)航計算機推動了美國微型計算機技術(shù)的發(fā)展，使得美國在1969年就遠遠超過了蘇聯(lián),，今天也一樣,。
登陸艙連接在“Block D”火箭上，和聯(lián)盟飛船分離,?！癇lock D”火箭將帶著登陸艙下降到距月球表面1.5英哩的高度,，并從這個高度將登陸艙拋向月球，墜落月球表面,。登陸艙的燃料將用來自動降到2000英尺高度,，然后自動駕駛儀完成剩下的飛行。只有一個電視屏幕和一個小的前視端口能幫助宇航員決定降落點,。盡管當降落時,，如果遇到深坑或大的石頭， 宇航員能夠放棄使用自動駕駛儀,，但是宇航員對登陸艙能控制多少仍然不是十分清楚,。
登月艙上升和下降時是用同樣的三個發(fā)動機。三個發(fā)動機排成一條直線,，中心的發(fā)動機是主發(fā)動機,。盡管發(fā)射時只需要一個發(fā)動機，但是下降和上升時三個都同時點燃,，登陸艙能夠工作72小時,，其中的48小時是在月球表面停留的時間。宇航員艙外活動通常限制在9個小時,，蘇聯(lián)人將宇航員在月球上走動的時間限制在3個小時,。從后艙的出口很緊，宇航員自己出去后,，還不得不從出口將救生背包拽出來,。宇航員背上背包后，將梯子放下,。然后升旗,，對月球表面進行科學(xué)考察，樣本采集,，接下來向總書記和主席問好,拍照片,。同時飛行工程師將公布他的飛行軌道。
月球發(fā)射真正是一壯觀景象,。向下推進的固體火箭作用在登月艙上安裝的下降艙和登陸架上,，產(chǎn)生向上的反作用力能使登月艙和登月艙上面的飛船其它部分分離開來。當?shù)窃屡撛俅魏惋w船對接時,，宇航員返回進入返回艙,，進入地球軌道之前，登月艙將被拋棄,。返回大氣層之前,，軌道艙和服務(wù)艙分離，留下圓錐形的返回艙著陸在哈薩克斯坦,，并在著陸前為了緩沖重力,，在大氣中要先跳一下,。
但是所有這一切都沒有發(fā)生。蘇聯(lián)人從不相信美國能按計劃實現(xiàn)他們的登月目標,，按照他們的構(gòu)想,，能在1970年登月，擊敗美國,。一旦“鷹”號能在1969年7月20日成功登陸月球,，美蘇的太空爭霸競賽就結(jié)束了，甚至只有冠軍沒有亞軍,。30人的登月宇航員隊伍將在10月解散,。
但是對于蘇聯(lián)人來說，在登月競賽中被擊敗是一顆苦藥丸,，不得不吞下去,，尤其在他們終于取消嘗試送人上月球的計劃之后。在阿波羅8號發(fā)射之前,，1968年12月,，其實蘇聯(lián)還計劃了一個探測器發(fā)射，計劃將Aleksei Leonov 和Oleg Makarov 送上環(huán)月軌道,，并返回地球,。但是這次發(fā)射最后取消了，原因是一個月前發(fā)射的無人Zond 6號（6號探測器）遭遇了艙減壓事故,。圣誕節(jié)期間,，阿波羅8號繞月球飛了十圈，美國前任飛行指揮Christopher Kraft 說:“我們占了上風(fēng)”,?；蛘哒缫压实腃harles Sheldon所說:“蘇聯(lián)在所有錯誤的時間經(jīng)歷了所有錯誤的失敗，而美國在所有正確的時間經(jīng)歷了所有正確的失敗,?！?（編譯:蔣宇平）
（編者注:20多年來，蘇聯(lián)在載人登月上所付出的努力以及向阿波羅號的挑戰(zhàn)這些細節(jié)一直是向西方世界保密的,。在過去的這些年來，由于美國國會圖書館的已故的Charles Sheldon 先生對此作了許多工作,，他所做的工作鼓舞著堅持不懈的蘇聯(lián)問題研究專家們努力從公開的資料中搜集整理,，盡力解決大家疑惑不解的一些問題。最近,，蘇聯(lián)巨大的月球推進火箭N-1號被批準部分資料公開,。去年12月，麻省理工學(xué)院的一個教師團體參觀莫斯科宇航學(xué)院（MAI）,，他們看到了一些以前從未公開的資料,，包括月球登陸草圖,。Charles P. Vick是Sheldon的同事，他從一些沒有分類的零散資料中整理出N-1號火箭的大致外形結(jié)構(gòu),，在本文中提出了關(guān)于蘇聯(lián)載人登月發(fā)射的最完整的圖,。Vick用計算機程序分析了N-1火箭的硬件結(jié)構(gòu)。幾乎試了400種方案和蘇聯(lián)的火箭系統(tǒng)組合,，以接近原本的飛船設(shè)計,。并且在今年8月，麻省理工學(xué)院的N-1火箭的設(shè)計者Nikolay Tolyarenko 與系統(tǒng)工程師David R. Woods 最終確定了N-1發(fā)射任務(wù)的順序,。）
|
編輯：
劉延清
|
