蘇聯航天最後的輝煌,暴風雪號航天飛機成為遺珠

2011年7月8日上午美國“亞特蘭蒂斯”號航天飛機從佛羅里達肯尼迪航天中心成功發射升空。這是美國30年曆史的航天飛機項目中的第135次升空,也是美國所有航天飛機的最後一次飛行。但是很多人可能並不知道,蘇聯曾經也研製了自己的航天飛機,並且在31年的1988年進行了首次成功的無人駕駛自動飛行。

一. 落後的理念

70年代中期美蘇之間的太空爭霸已經到了最高潮。蘇聯雖然早期一路順風順水,成功發射世界第一顆人造衛星,首次載人航天發射任務以及首次太空漫步任務,在太空競賽的早期遙遙領先,1960年代初,美國的在航天各個領域的成就幾乎全面落後於蘇聯,但美國齊聚一心全力以赴,逐步開始反超。1969年7月,阿姆斯特朗留下人類在月球上的第一個腳印:“這是我個人的一小步,但卻是全人類的一大步。”美國以此向蘇聯人宣示:在與蘇聯的這場競賽中,美國取得決定性勝利。相形之下,蘇聯雖然有成功的“禮炮”系列空間站,但在同等領域內,好運快到盡頭了——美國正在快步趕上,蘇聯在技術上的劣勢開始逐步暴露出來。不過,現實中的困境並沒有讓蘇聯人卻步,他們依然嘗試著在太空事業上再一次超越自己的老對手。

早在冷戰之初,太空飛機的概念就已經出現。由於普通的太空飛船僅僅只能作單次使用,由此產生的巨大成本令人望而卻步。因此在人類太空事業剛剛起步時期,就產生了建造可重複使用載人飛船的想法。早在1957年,美國波音公司就推出了“X-20 Dyna Soar" 型驗證機。Dyna-Soar會被一枚洲際導彈送到外大氣層,然後開始下落。但是在再入大氣層時,它的速度還是很高,所以它的機翼會產生很大的升力,這會將它重新送出大氣層。這個過程會一直重複下去,直到速度足夠低時,裡面的宇航員才會選擇一個降落地點並駕駛著它滑翔到那裡。在高超音速時產生的升力會讓一架飛機一次飛躍很長的距離。但高花費與令人質疑的實用性使空軍很難接受,幾年之後就因技術和資金原因而下馬。

蘇聯航天最後的輝煌,暴風雪號航天飛機成為遺珠


X-20 Dyna Soar

而時刻監視西方陣營一舉一動的蘇聯,也推出了東方版的技術驗證機-米格105螺旋太空飛機。

蘇聯航天最後的輝煌,暴風雪號航天飛機成為遺珠


米格105

不過蘇聯人動作太慢了。在X-20計劃被取消兩年後,米格105的研製工作才正式開始。與美國對波音X-20計劃的態度不同,蘇聯人對這種外形小巧的太空飛船熱情很高。整個計劃在經歷1969年的短暫停頓後,一直持續到了1978年。甚至在得到美國開始研製航天飛機的情報後,蘇聯當局甚至計劃對米格105進行技術強化,用以迴應美國的航天飛機計劃,這當然有成本方面的考量,因為此時蘇聯的航天科研力量重心基本都是向太空站建設上傾斜。

直到美國的“企業號”與“挑戰者”號的全貌被蘇聯情報部門得知,蘇聯國防委員會才最終放棄米格105這一落後而不實用的計劃。首架航天飛機“企業號”雖然只在70年代末進行了幾次滑行,揹負飛行和自由飛行測試,從未真正進入太空,但其新穎的外形依然讓蘇聯同行震撼不已。現實中的差距讓蘇聯人開始再次發力,在太空競賽的末期做最後一次衝刺。

二. 迎頭追趕

1970年代中期,蘇聯國防委員會下達了研製航天飛機的指示,並要求當時新成立的蘇聯莫爾尼亞聯合體負責航天飛機的總體設計,同時聯合蘇聯中央空氣流體動力研究院,第一試驗設計局負責整個項目工作,同時整個計劃規模十分龐大,蘇聯許多功勳級的科研專家都參與其中,其中就包括第一試驗設計局的總設計師瓦倫丁·格魯什科以及副總設計師鮑里斯·切爾托克。這兩位算是蘇聯航天領域泰斗級人物,都曾是科羅廖夫最親密的戰友。此外很多來自米亞西舍夫,米高揚等知名設計局的工程師也都參與進來。

雖然米格105計劃已於1978年被取消,但米格105的一些經驗與設施還是被用在了蘇聯航天飛機前期的驗證工作。

蘇聯航天最後的輝煌,暴風雪號航天飛機成為遺珠


001驗證機

有了之前蘇聯幾十年的航天科研經驗做基礎,蘇聯航天飛機前期的設計與研製工作進行的頗為順利。首架成型的暴風雪航天飛機在1984年完成出廠。在1983年7月,由一架比例為實物1:8的模型(BOR-5)進行了一次次軌道的測試飛行。隨著計劃進行,總共作出了五次以實物模型進行的測試飛行。後期更有一架稱為OK-GLI,或者“暴風雪號空氣動力學模擬”的試驗機,安裝上了四臺AL-31噴氣發動機在機尾進行測試。試驗機能自主起飛,當到達測試的指定地點後,發動機關機滑翔回基地。這樣的測試為日後的暴風雪號提供了珍貴的飛行數據。

蘇聯航天最後的輝煌,暴風雪號航天飛機成為遺珠


暴風雪號航天飛機結構圖

蘇聯航天最後的輝煌,暴風雪號航天飛機成為遺珠


出廠時的БТС-002型驗證機,技術人員合影

蘇聯航天最後的輝煌,暴風雪號航天飛機成為遺珠


在1997年莫斯科航展上展出的БТС-002型

三. 最後的輝煌

在接連建造了8架用於靜態測試的驗證機,並由БТС-002成功完成所有空中氣動飛行測試之後(該型機一共進行了140多次飛行試驗,70多次自動著陸試驗),暴風雪前期研製的種種技術難關被相繼攻克。1986年,第一架暴風雪號航天飛機1.01號機(Изделие 1.01)建造完成,而就在這一年,美國的挑戰者號航天飛機在發射升空之際解體墜毀。

1988年11月15日,當地時間的清晨時分,一枚“能源”重型火箭矗立在中亞哈薩克斯坦境內的拜科努爾航天發射場上,這裡是蘇聯的航天發射樞紐,是1957年世界上第一顆衛星“斯普特尼克一號”以及1961年世界上進入太空的第一人尤里·加加林升飛向太空的地方。

蘇聯航天最後的輝煌,暴風雪號航天飛機成為遺珠


1988年11月15日,暴風雪1.01號機被樹立

牢牢附著在“能源”火箭的身軀之上的,是一架嶄新的“航天飛機”。它的外觀看上去與美國的航天飛機極為相似。西方有很多人據此認為蘇聯在研製航天飛機過程中竊取了美國的技術。蘇聯人只會這一套!後來的證據證明,蘇聯人採用了於美國人相當不同的技術路線。為了實現相似目的,在工程設計上出現外觀相近的設計是完全可能的。

暴風雪號航天飛機與美國航天飛機最大的不同,就是其理論上具有像普通噴氣式飛機一樣自由起降的能力。美國的航天飛機,從試驗性的企業號到後來的奮進號,在尾部都擁有幾個碩大的火箭自主推進器噴管。而БТС-002並沒有在尾部安裝主推進引擎,除了兩具用於調整軌道姿態的小型推進引擎外,БТС-002則裝有四臺渦輪噴氣發動機(而首架發射升空的暴風雪號則是兩臺)。這一獨特的設計使蘇聯的航天工程師們堅信,暴風雪的安全性與整體機動性要大大高於美國航天飛機(即在發射時遇到事故可以及時脫離火箭並自主降落,在地面著陸遇到突發情況時亦可以做二次飛行)。而相比美國航天飛機,暴風雪號的體量更大,貨艙更為寬敞,其總體效費比亦在美國之上。

蘇聯航天最後的輝煌,暴風雪號航天飛機成為遺珠


暴風雪號發射與返回流程圖

由於此次任務是無人駕駛,所以機上並未安裝生命保障持系統,也沒有為操控檯安裝軟件。升空之後,暴風雪號用了206分鐘圍繞地球兩週。[2]在返回地球時,航天飛機安全地在拜科努爾航天中心的跑道上進行了自動降落程序。美國航天飛機需要人工控制著陸,相比之下,"暴風雪"號則擁有全自動著陸系統,且在首次測試中獲得了很好的降落精度。順便說一下,到現在為止能夠做到航天飛機完全自動地在地面跑道上精確著陸的國家只有蘇聯。

蘇聯航天最後的輝煌,暴風雪號航天飛機成為遺珠


降落時的暴風雪1.01號機,旁邊是米格25

雖然暴風雪號的首秀比美國首架成功發射的航天飛機哥倫比亞號晚了8年,而且整個發射任務僅僅持續了兩個多小時,很多技術細節還不盡完善,但此次成功的發射至少證明在航天飛機領域,蘇聯的航天科研實力完全不遜於美國,並且完全有能力後來者居上。

不論如何,這就是蘇聯自己的航天飛機:“暴風雪號”。

按照計劃,這款航天飛機原本還應該在1993年進行第二次測試飛行,飛行計劃持續15至20天。可惜的是,天不遂人願。原本已經實現的首航居然成為整個暴風雪計劃的絕唱。蘇聯越來越糟糕的經濟內政形勢與疲弱的國力越來越無法支撐過於龐大的航天工程,到暴風雪號首次發射之時,整個項目已經耗資200多億盧布,嚴重的超支情況迫使蘇聯當局暫時擱置雄心勃勃的暴風雪計劃,原本計劃中的載人發射任務被束之高閣,新一代航天飛機“小鳥”號與“貝加爾號”在即將建造完成之際戛然而止。

蘇聯航天最後的輝煌,暴風雪號航天飛機成為遺珠


靜靜停在莫斯科茹科夫斯基飛行博物館的

而誰又能想到,在暴風雪號首航三年之後,蘇聯轟然解體,紅色航天事業就這樣被劃上了休止符。而經歷了休克治療後經濟形勢日益窘迫的俄羅斯聯邦也最終於1993年徹底取消了整個暴風雪計劃。暴風雪號永遠失去與美國航天飛機一較高下的機會。之後幾年,剩餘的暴風雪號及其試驗模型則分散在俄羅斯與哈薩克斯坦兩國境內,在經受一番風吹日晒的折磨之後,運氣好的被俄羅斯當局修復並在博物館妥善保存,或者被出售到其他國家的博物館展出。當年進行空氣動力試驗的БТС-002號驗證機,她於2008年被最終賣給了德國科隆的施派爾科技博物館,在那裡度過餘生。

蘇聯航天最後的輝煌,暴風雪號航天飛機成為遺珠


被保存在施派爾科技博物館的БТС-002號

2011年7月23日,隨著美國亞特蘭蒂斯號航天飛機的返航,美國的航天飛機計劃亦全部結束,僅存的三架航天飛機全部退役。從1981年哥倫比亞號首航,到2011年亞特蘭蒂斯號返航,30年的時間裡,美國航天飛機的歷史不可謂不輝煌,但其安全性與經濟性也是廣遭質疑。30年間,挑戰者與哥倫比亞號先後墜毀,14名航天員殉職,而居高不下的發射成本終於令美國意識到航天飛機這種原來旨在通過重複使用來節約成本的概念,不過是人們的一廂情願。

當年參與暴風雪計劃的蘇聯功勳工程師們,很多都已經作古,亦有不少享受著平靜的退休生活。作為當年蘇聯航天事業最後輝煌的見證者,曾參與暴風雪計劃的鮑里斯·切爾托克在蘇聯解體後繼續在第一試驗設計局(後更名為科羅廖夫能源火箭航天集團),不久退休。而他一同參與計劃的瓦倫丁·格魯什科則在暴風雪1.01號機成功發射的次年,即1989年去世。

最後的最後,借用黑海造船廠廠長馬卡洛夫關於繼續建造“瓦良格”號航母的對話結束全篇——

大家問道:“為了將艦完工,工廠究竟需要什麼?”馬卡洛夫回答道:“蘇聯、黨中央、國家計劃委員會、軍事工業委員會和九個國防工業部、600個相關專業、8000家配套廠家,總之需要一個偉大的國家才能完成他。”馬卡洛夫繼續說,只有偉大的強國才能建造它,但這個強國已不復存在了。

蘇聯波瀾壯闊的航天事業是一本太過倉促的書,人們含著淚,一讀再讀。

相關推薦

推薦中...