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洞悉丘拉坦的灾难

发布时间: 2024-10-24 12:57:48来源:行业动态

  编者注:因为俄文翻译口径不同,苏联H-1月球火箭也译为N-1,本文中其它俄文翻译也存在相同差别。

  1969年8月的一天,在美国首都华盛顿特区国家图像分析中心巨大的密闭屋顶下,一群人围着一堆照片在观看。无论什么时刻,这个神秘的建筑物中始终有一群神秘的人和神秘的照片在打交道。他们像蜜蜂般忙碌、像猫头鹰般诡秘。他们就是中央情报局的照片判读员,负责判读美国间谍卫星拍摄到的照片。

  突然在这群人中炸响了一个声音:“天啊!”判读员经常遇到让常人觉得不可思议的现象,因此他们即便从卫星照片上看到上帝在克里姆林宫花园里与勃列日涅夫共进晚餐,或者看到撤旦和日本天皇在东京皇宫里逗鸽子,也不应该如此大惊小怪。工作中的人们无不向发出惊叫的分析员杰克·罗尼投去不满的眼光……

  1969年7月20日美国宇航员内尔·A·阿姆斯特朗和爱德恩·E·爱尔德林登上了月球表面,迈出了人类航天史上的一大步,也迈出了美国争霸太空的重要一步。苏联是最早将宇航员送入太空的航天大国,自然不甘心在这样的一个问题上遭到美国嘲笑。西方公众一直认定苏联应该有好几个登月计划,其中最长的一个进行了近20年,但始终没确切的消息。

  苏联《真理报》称其实苏联从来就没有计划过登月,美国人只是在和自己的影子比赛。然而杰克·罗尼却推翻了苏联官方的说法。他不只看见了苏联为了载人登月进行的努力,同时也揭开了深藏幕后的一场灾难。

  这个故事开头要从1961年5月开始说起。那时肯尼迪总统向美国民众宣布,10年内要把美国人送上月球。

  二战末期美苏两国就已开始对德国科学家进行激烈争抢。冷战开始后双方在政治、军事、科技、文化、经济等所有的领域展开了角逐。航天领域固有的高技术特征成了国家综合科学技术实力的绝佳展示场,也成为两个超级大国“技术与精神”的较量舞台。

  1957年10月4日苏联用P-7(R-7)弹道导弹改装的运载火箭成功地将第一颗人造地球卫星送入外层空间,美苏间的太空竞赛从此拉开了序幕。在比赛之初苏联远远跑在美国前面。它在航天领域的发展动向一直是美国情报机关的工作重点之一。肯尼迪宣布登月计划后,美国情报人员很快获得了苏联也准备向月球进军的蛛丝马迹。

  1962年夏天苏联成功同时发射两艘载人宇宙飞船,并称实现了太空对接。这似乎预示着苏联将抢在美国前面登月。新闻炒作让大多数美国民众以为苏联导弹随便什么时间都能临空,中情局和军方暗地里也希望公众惧怕苏联实力,以虚构的导弹危机来增加军费,但中情局科技情报办公室太空处的全权情报来源相片分析员萨乌尔·史蒂文斯却并不相信苏联已实现太空对接,然而要推翻苏联的宣传必须有确凿证据。

  全权照片分析员一定要经过异常严格的保密审查,通过后便可接触中央情报局中所有类型的机密,从截获的苏联通信信号到人力情报,从宇航专家对苏科技期刊公开报道进行的分析到宇航员在太空所侦察到的多种数据,用各种渠道获取的情报对卫星照片做多元化的分析,来判断苏联最新的军政及科技情报。他们有权不受限制地将美国所有的情报资源用于判读卫星照片,是级别最高的分析员。

  当时美国通过人力情报很难了解到苏联下一步的宇航计划,而苏联的报刊经过层层审查后就没有丝毫实际内容可用。传统的情报渠道全部失效!不过正是在航天技术领域,美国却有一项技术已悄悄领先于苏联——经过10多次的失败,美国间谍卫星终于能够搜集全球情报了。

  1963年春天美国“科罗娜”回收型照相侦察卫星首次送回苏联腹地的大量照片。分析员们发现苏联哈萨克斯坦共和国原本荒芜的沙漠中竖立起了一大片建筑物,这就是位于丘拉坦的拜科努尔航天中心。后来这里成为苏联乃至俄罗斯的主要航天港。大批卫星和飞船从这里进入太空。

  “科罗娜”是美国第一个空间摄影侦察卫星计划的代号。是KH锁眼间谍的前身,图为KH-1日冕军用间谍卫星

  随后的卫星照片显示苏联开始在这里大兴土木,先后修建了大批建筑工人的营房、厂房和货场。一开始没人能够猜得出丘拉坦正在建设的是什么。导弹工厂?航天学院?发射场?

  美国侦察卫星拍摄到的苏联拜科努尔航天中心照片,该中心此时正处于建设当中。

  美国国家图像分析中心的首席苏联航天及弹道导弹专家、照片分析员大卫·柯南道尔长期研究苏联弹道导弹发射井列装、运行和宇航发射情况,他认为既然这个基地非常靠近拜科努尔发射场内的“联合体”A发射平台,而且在美国卫星第一次发现这个基地后很短时间内,苏联又在新基地和“联合体”A之间建设了一条高规格的转移道,显然“联合体”A的发射能力不足以满足新航天计划的需要。

  为了加紧发射新的、更大的宇宙飞船或卫星,苏联可能先利用“联合体”A的组装厂房装配运载火箭,然后通过转移道移动到新基地发射,那么这个新的大型建筑物应该也是航天发射场。

  建设中的拜科努尔航天中心,拜科努尔位于中亚荒漠之中,全年温差极大,降水极其稀少,不适宜人类居住

  柯南道尔很自然地猜测苏联人要尝试登月。中情局的特工们开始为搜集苏联是不是真的存在登月计划的情报而忙碌着,但苏联严密的保密措施让他们一无所获。然而事情突然有了戏剧性的变化。1963年7月一位身份显赫的苏联科学家在国外讲学过程中“悄悄”告诉英国天文学家伯纳德·洛弗尔,莫斯科就没有登月计划。

  这个消息立即在美国航宇局和中情局内引起了骚动。为此史蒂文斯查阅了所有关于苏联以往太空计划的有效情报。发现没任何一项提到了“登月”一词。虽然他坚持认为苏联正在准备登月,但由于缺乏确凿情报,中情局还是将他的报告书定为“非决定性”。

  1963年7月美国发射了性能更好的照相侦察卫星KH-7。不久KH-7就拍摄到了拜科努尔的高分辨率照片,美国人这才开始搞清楚苏联的举动。

  KH-7侦察卫星为美国获取了大量高价值的苏联战略情报,有效弥补了U-2侦察机被苏联击落后带来的情报空白。

  KH-7卫星共发射过38次,其中34次送回了可用的照片,另外4次送回的照片无法使用。1963年8月底KH-7改进为KH-4A,分辨率提高到1.3米,后来又提高到0.6米,还增加了一个胶片舱,延长了在轨侦察时间。

  1963~1968年苏联战略火箭部队共部署了3种新型洲际弹道导弹,都被KH-7发现。1966年4月20日KH-7拍摄到苏联塞米巴拉金斯克核武器试验场;1967年5月22日一颗KH-7拍到了卡普斯京亚尔导弹试验中心的照片,苏联曾在该中心进行过多次反弹道导弹试验,保卫莫斯科的A一135反导系统就是在这里试验的;1967年5月28日它又拍摄到萨雷沙冈远程警戒雷达基地的照片,从中可以清楚地看到“鸡舍”雷达、天线和调度室;次日它又拍到了拉蒙斯卡亚飞机试验中心以及北顿涅茨克船厂。

  美国KH-7“锁眼”间谍卫星拍下的1965年1月27日厦门市鼓浪屿岛地区高清晰度卫星照片(0.6米分辨率)。

  1964年4月照片分析员发现苏联已经开始建造两个异常庞大的建筑物,而且和拜科努尔以往的任何建筑都不同。美国人将其命名“联合体”J。由于“联合体”J的出现,史蒂文斯再次修改了报告,重新递交中情局高层。他认为苏联正在从运载火箭和发射基地两方面同时加速改进,预计1969年前后将发射第一枚月球火箭,至于是否载人则需要进一步的分析。

  这一时间表恰好和“阿波罗“计划异常吻合,难道苏联人想再次抢在前面?史蒂文斯的第二份报告引起中情局内部激烈的争论。中情局科学技术总管艾伯特·威尔恩要求分析员和专家小组加紧对苏联登月计划的真伪进行研究。另外,苏联研制的这种大型火箭是一个多用途平台,既可作为洲际导弹也能充当登月火箭,但到底是什么呢?这也让美国所有相关部门都困惑。

  实际上苏联内部此刻也正在争吵。1963年底苏联高层发现“阿波罗”计划进展神速,美国人可能抢先登月。苏共中央就此于1964年年初召开高密级的会议,商讨加速载人登月计划的问题。

  会上军方首先跳出来反对:虽然登月能大大提升国家威望,但苏军尚有大批装备急待改进,更需要上马新的武器项目以应对美国的威胁,而登月项目会占用大量国家资源。在苏联航天系统内部也存在不同的声音,多家设计局为争夺主导权吵得不可开交。

  苏共中央于1964年8月3日通过《关于月球和宇宙空间考察工作的决定》,要求在1968年前实现载人月球登陆考察的目标,计划的全称是H1-Л3,其中“Л“是俄文“月球”的第一个字母。与各研制单位提出的设计草案相比,实际上该计划的规模已经缩小了很多,“联合体”J的建造规模也缩小了,原定的3期工程被压缩为一步到位。

  即使如此,试验场的规模也让美国人瞠目结舌。侦察卫星源源不断送回的照片显示“联合体”J正在迅速扩张。史蒂文斯和其他照片判读员认为整个计划即将完成,于是一直耐心等待着必然会出现的那辆大型火箭运载车的照片,因为得到它就能知道苏联到底要干什么。这张照片终于在1965年出现了。虽然美国人没有掌握运载车上火箭的详细数据,但经简单推测,就知道其承载的新型火箭非常巨大。美国情报专家们称它为“超级母体”。苏联情报解密后,外界终于得知这种火箭的编号是H-1。

  1960年科罗廖夫设计局开始研制超级运载火箭H-1,初衷是向火星发射无人重型探测器,但随着苏联政府决定抢先实现载人登月,科罗廖夫设计局于1962~1964年按登月要求对H-1进行了多次改装。

  H-1运载火箭采用多级并联方案。火箭主体是采用液氧和煤油推进剂的3级火箭。最下面的锥体是火箭的第一级,底部最大直径16.875米,由36枚火箭发动机并联而成。发动机分内外两圈布置,用4台游动发动机控制火箭姿态。火箭起飞推力为44.13~62.23兆牛,比“土星”-V的33.83兆牛推力大很多。第二级装有8台发动机,总推力约14.04兆牛,第三级装有4台发动机,总推力约3.14兆牛。

  第三级的上面是一枚助推火箭和一枚制动火箭,用来使飞船飞往月球并进入月球轨道。飞船在火箭的上部,由登月舱和月球轨道舱组成。月球轨道舱由“联盟”飞船改装而成,可以乘坐两名航天员。助推火箭、制动火箭、登月舱和月球轨道舱合称为Л3系统。

  发射后,H-1火箭的前三级将把Л3系统送入低地球轨道,然后Л3系统内的助推火箭启动,将Л3系统转移到月球轨道,并进行登月、返回。

  根据正规科研流程,大型火箭首飞前必须进行静态测试和发动机点火试验,只有这两项关键试验通过后才能继续研制。但苏联并没有这样做,所有涉及苏联航天的卫星照片中都没有发现适用于H-1的试验设备。

  很明显,苏联打算直接把火箭起竖到发射台上进行静态测试。按照正规流程,这样的行为完全是蛮干,不过在苏联国防工业建设中为了赶进度而使政治要求凌驾于科学原理之上的冒险早已不是第一次了。

  1960年苏首任战略火箭军司令涅杰林得到命令要在赫鲁晓夫抵达美国时成功试射新研制的洲际导弹R-16,导弹在发射前出现燃料泄漏。涅杰林不顾技术人员的反对,强令不吹除火箭燃料便进行焊接补漏。就在涅杰林亲临现场指挥时火箭燃料被焊花点燃发生猛烈爆炸,包括涅杰林在内的数十名指挥人员和资深科学家全部殉难。虽然出现了这样的惨痛事故,但苏联“科学为政治服务”的口号依然没有得到改变,现在H-1火箭也成了牺牲品。

  R-16导弹爆炸后的事故现场。导弹和发射架已荡然无存,地面建筑物也遭到较大的破坏。

  从其他渠道送回的情报显示,苏联天才航天总设计师科罗廖夫主张采用新型H-1火箭,而和赫鲁晓夫私交甚好的切洛梅主张对“质子”号运载火箭进行改进。最高苏维埃倾向于科罗廖夫的设计,因为他从来没有失败过,但这次宝押错了。

  当时的苏联还没有研制出单燃烧室大推力发动机。在这种情况下的正常工程思路应该是用多台较小的火箭发动机并联,几乎所有航天国家都采取过这种办法。但这种火箭必须解决多台发动机的协同工作问题,即不但要同时点火,还要保证其推力的合力与火箭轴线重合。

  由于其中任何一台发动机发生故障都会导致整枚火箭失败,因此捆绑的发动机数量越多,故障概率就越高。因此并联的发动机数目不能太多。H-1火箭的第一级并联了36台发动机,即使每台发动机的可靠性达到99%,总体可靠性也只有69.4%,实际上根本达不到这个数字。

  各国在研制多发动机并联火箭时都经过长期细致的可靠性论证和保障工作,而且都经历过多次发射失败。苏联为了赶在美国前面登月,跳过了很多必要的科研程序,导致火箭可靠性严重不足。后来H-1发生4次爆炸事故,其原因均出自第一级,也证明了苏联并没有解决H-1的捆绑可靠性问题。不过按照美国人的思维方式,苏联人肯定在布置假象。

  1965年中情局在对国会的机密报告中正式宣称,苏联可能正在进行载人登月计划,但进度已无法追及“阿波罗”计划。实际上美国分析员发现的“联合体”J、H-1火箭和与之相关的建设工程都是这幅宏图的序曲。可是“联合体”J已完工的部分与已知的任何苏联运载火箭都不匹配。超大型发射塔、装配厂房等显然都是为H-1火箭准备的,可它什么时候才露面呢?美国人不知道此时苏联高层和设计师们正在进行无休止的争吵,原因是缺钱。

  随后,美国KH-7卫星不断送回清晰的照片,显示“联合体”J中巨大的下陷式发射场内正建造一座多层建筑,转移道从“联合体”A巨大的厂房一直延伸到此,建筑物周围3条发散状的燃气导流槽清晰可见。显然这是为移动式勤务塔和苏联特有的起竖式发射塔准备的。看上去苏联在1968年夏天前将有大动作。

  1967年12月中旬美国卫星照片上显示出一个比美国“土星”-V火箭更大的巨型火箭赫然屹立在“联合体”J的发射塔上。中情局资深官员迪诺·布鲁日尼为其起名“杰伊鸟”。

  在整个1968年,美国间谍卫星不断光顾丘拉坦,将“杰伊鸟”拍了个够。看上去苏联只在进行火箭与地面设备的匹配试验,没有一点迹象表明火箭即将发射。

  1968年4月NASA进行了第二次也是最后一次“土星”-V的无人发射试验,取得了成功。12月21日NASA从肯尼迪角航天中心进行了“土星”-V的第三次发射,将“阿波罗”8号和3名宇航员送入环月球轨道。这表明,苏联再也没有赢得登月竞赛的机会了,除非美国出现不可逆转的严重错误。

  事实上在这场白热化的太空竞赛中,苏联曾一度占尽了优势。从登月服到登月车,苏联人为登月作了充分的准备。在1958年加加林首次太空旅行后,苏联就力求率先载人登月。按照超大型工程项目风险控制理论,从1958年到1976年间苏联科学家分步骤进行了充分试验。

  首先从20世纪50年代末至整个60年代向月球发射了多个无人飞行器,随后完成了人造卫星、登月车的试制、运行,成功研制了地面遥控的无人月球探测器,并从月球表面采集了土样后成功返回地球。但H-1火箭的屡屡折戟让苏联人落到了后面。

  H-1运载火箭发射现场。请注意,发射场竖立有两座发射架,其中一座发射架上装配有一枚白色的H-1火箭。

  “阿波罗”8号进行环月飞行后,苏联在两个月后匆忙发射了一枚无人飞船,运载火箭就是被美苏双方都高度关注了近5年的H-1,H-1在发射后最初的70秒飞行非常成功,但箭上计算机随即出现一个严重错误,地面指控中心不得不关闭H-1所有的发动机。在坠落前H-1还徒劳挣扎了近两分钟,但最终还是化作一团烟云。虽然这枚人类历史上最大火箭的失败在苏联内部引起不小的震动,但美国情报界却毫不知晓,因为这天KH-7恰好没有从丘拉坦过顶。

  1969年7月3日苏联进行了H-1火箭的第二次发射,但刚点火脱离发射塔便重重落下,随即化作一个大火球。整个试验区在爆炸声中战栗,方圆几十千米之内建筑物上的玻璃窗统统被震碎。发射塔、导流槽及整个发射区周围的支持设施被夷为平地。苏联仅有的两个H-1火箭发射场之一被彻底摧毁。重建它需花费近10年时间。

  美国的地震监测台网监控到了这次猛烈的爆炸。几天后美国侦察卫星光顾了丘拉坦。当照片送到国家图像分析中心时已经是1969年8月了。照片分析员杰克·罗尼曾数百次从照片上看到丘拉坦发射中心。当他将新到的正片压在显微镜下开始观察时,发现覆盖整个视野的只有一团巨大的黑烟。罗尼好不容易才分辨出烟幕笼罩下的两个发射塔之一。

  结论很迅速也很简单:那个庞然大物在发射塔上爆炸了!当天的值班负责人柯南道尔一把抢过显微镜凝视起来。片刻之后他抬起头来宣布:“各位,那边出大问题了!”

  也正是这次偶然的发现,最终影响了美苏两国在太空竞赛中力量对比。当天相关报告便迅速递交到国防部长麦尔林·莱尔德和尼克松总统手上,两天后国防部情报处向总统作出正式简报:”(爆炸)清楚地证明苏联载人登月计划受到了严重的挫折。”美国人终于松了口气。

  1971年苏联再次发射了一枚H-1运载火箭,不幸又失败了。1972年11月23日苏联第4次试射H-1,还是失败。1976年2月苏联政府正式决定终止登月火箭计划。苏联宇航项目总负责人瓦伦汀·格鲁什科黯然下令将剩余的H-1硬件设施全部拆毁。可相当一部分还是保留了下来。

  俄罗斯航天爱好者2002年时发现的H-1火箭部件。原来的火箭外壳现在成了一个临时仓库。

  直到1989年苏联政府才正式承认,它曾信心百倍地想要把苏维埃的旗帜插上月球。H-1Л3计划就是这些梦想的开始,也是最终的结束。它的失败不仅是苏维埃的灾难,也是全人类的损失。

  1997年美国希斯特乐公司买下了94台幸存的H-1发动机,准备用来研制低成本的K-1运载火箭。这些发动机运往美国时,作为技术顾问随行的苏联火箭专家老泪纵横。

  苏联在冷战期间一直实行跟随战略来追踪美国的军事科技发展,航天领域也不例外。跟随战略其实问题不大,关键是要有科学和长远的发展规划,以使科学家能在一个宽松的环境中进行研究,而不是掐着秒表来限定周期和指标。否则就违背了事物的发展规律,严重的灾难自然在所难免。H-1就是一个鲜活的例子。

  星箭完美的继承了这个并联发动机的设计也开始不停的放烟花[捂脸][捂脸][捂脸]

  半个世纪过去了,至少控制软件的进步还是很明显的,所以最后能不能成很难说。

  看事实吧,何时能真正的不爆炸[捂脸][捂脸][捂脸]不是很多人吹那是人家有钱为了验证科技不怕爆炸[笑哭][笑哭][笑哭]

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