蘇聯登月夢想落空:愚蠢火箭設計導致

  據國外媒體報道,蘇聯人雖然率先將衛星(“斯普特尼克”號衛星)送入太空,但第一個登上月球的卻是美國人。在與蘇聯人展開的太空競賽中,美國人無疑是勝者。

  美國率先將人類送上月球,除美國外,包括蘇聯在內的其他任何國家都沒有做到這一點。實際上,蘇聯也制定了登月計劃,但最終以失敗告終,失敗的一個重要原因要歸咎於一種令人感到瘋狂的火箭—N1火箭

  提到最終以失敗告終的蘇聯登月計劃,人們往往將矛頭指向拙劣的管理制度或者經濟原因,又或者其他因素。正是這些因素導致這個社會主義國家的載人登月夢想最終落空。實際上,蘇聯人的失敗還有一個重要原因,那就是N1火箭

  蘇聯人雖然率先將衛星(“斯普特尼克”號衛星)送入太空,但第一個登上月球的卻是美國人

  如果你是一個曾在1962年1月監視地球人活動的外星人,你一定會認為蘇聯人將成為太空競賽的最終勝利者。之所以得出這一理論是因為蘇聯人率先將衛星送入太空,率先讓動物進行太空飛行。他們的宇航員尤里-加加林不僅是進入太空第一人,同時還乘坐飛船環繞地球飛行。

  在這些領域,美國人都只能扮演“老二”角色。同一時期,美國人只進行了一次載人太空飛行,由艾倫-謝潑德進行。但確切地說,謝潑德進行的並不是真正意義上的太空飛行,而是亞軌道飛行,飛行時間不到半個小時。

  1969年7月,美國的“阿波羅11”號飛船登上月球,太空競賽以美國人的勝利宣告結束。為了實施登月任務,蘇聯人研製了N1 火箭。這種火箭的體積與幫助尼爾-阿姆斯特朗、巴茲-奧爾德林和邁克爾-柯林斯順利完成登月任務的土星V型火箭相當。雖然長度略短,重量略輕,N1 火箭的推進力更大。N1 火箭安裝了大量發動機。

  土星V型火箭只安裝了5台大型發動機,相比之下,N1 火箭安裝了30台小型發動機。其中24台發動機在Block A(第一級)外部形成一個環,6個安裝在中央,提供側滾控制。蘇聯工程師認為如果一台發動機無法正常工作,也不會對火箭產生太大影響。不幸的是,他們的這種設計最終遭遇噩夢。

  與N1 火箭相比,土星V火箭的設計較為簡單,只有600萬個零部件。然而,即使只有0.1%的零部件在火箭發射時損壞,也會導致6000多個零部件崩毀,瞬間要了宇航員的命。

失敗的設計

       土星V火箭從未發生致命事故。(“阿波羅1”號宇航員的遇難要歸咎於指揮艙供氧系統出現的故障。)蘇聯人研發的系統向來品質差。將30台發動機安裝在第一級並且彼此緊鄰,一旦其中一台發生故障,便會引發連鎖反應,導致火箭發生大爆炸。N1火箭最終迎來可怕的厄運。

  N1火箭共進行了4次試射,每一次都以失敗告終。試射中,N1火箭從發射架發射後不久便墜落地球,變成一堆廢鐵。其中一次試射中,一個螺絲鬆動脫落而後被吸入為其中一台發動機輸送燃料的氧泵,結果立即引發爆炸,隨後觸發連鎖反應。

  火箭的爆炸威力相當於7千噸TNT,與一枚小型核彈不相上下。這是人類歷史上規模最大的非核爆之一。不久後,美國人便知道蘇聯人的此次慘敗。當時,衛星拍到了發射架殘骸的照片。蘇聯用了18個月時間重建發射架。在後來的N1火箭身上,他們安裝了燃料過濾器。

  1972年,N1火箭進行第4次,同時也是最後一次試射,這一次同樣以大爆炸宣告結束,事故原因是一種被稱之為“縱向耦合振動”的現象。縱向耦合振動是一種上下劇烈振動,不僅能夠讓人的身體出問題,火箭的身體也不例外。

  這種現象由不同發動機產生的推進力變化所致,由於安裝了30台不靠譜的發動機,所能產生的振動我們可想而知。一旦發生縱向耦合振動,可變加速度會導致燃料泵的壓力趨於不穩定,形成更大的可變加速度,最終讓振動與火箭的共振頻率相匹配,釀成慘劇。

失敗的設計

  這一次試射中,N1火箭上升到40公里的高度,而後發生致命的縱向耦合振動。出現這種現象後,發動機本應有序關閉。但由於N1火箭設計上存在的缺陷,發動機關閉並沒有按計劃進行,其中一個液態氧泵發生爆炸,隨後引發大爆炸。

  接二連三的失敗最終促使蘇聯政府放棄載人登月計劃。借助於衛星,美國人得知了蘇聯人的研製計劃。但直到1989年,蘇聯政府才正式承認N1火箭研製計劃失敗,因為這畢竟是一件十分丟臉的事情。在承認這一慘敗之後短短兩年,蘇聯解體,美蘇爭霸以美國的完勝告終。





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