苏联载人登月计划失败流产警示录.doc

苏联载人登月计划失败流产警示录 深入研究人类的载人登月史,苏联载人登月计划的最终失败流产对后人有着重大的警示意义.以苏联当年的实力,要抢在美国之前实现载人登月计划难度的确很大,但抢在美国之前实现载人环月却是并非不可能的事;但是对历史更具深远影响意义的还在于苏联最终放弃了载人登月计划,如果努力坚持,只使迟于美国阿波罗计划实现载人登月十年八年时间,就历史的长远影响而言并没有太大的差别.但苏联最终还是与月球失之交臂,这却不能不说是历史的一大憾事俄罗斯民族的一大心病,历史就是越是流逝久远,人们才会越发觉得愈加遗憾与痛惜. 痛惜之余总结一下,我认为最终导致到苏联载人登月计划失败流产的原因有着以下几方面,值得后来者加以重视. 第一方面,载人环月飞行计划与载人登月计划没有区别并分开,并分阶段进行 从今天我们所能得到的历史资料来分析,在二十世纪六十年代,以苏联当时的空间技术能力而言,要想抢在美国之前实现单次性多人(即每一次飞行任务两个宇航员以上)载人登月基本没有任何的可能,原因就在于巨型火箭发动机的研究苏联与美国当时的技术水平相差得太远,只使当时苏联的H1火箭侥幸能够首飞成功,也基本上是等于瞎蒙,因为其所存在的巨大工程缺撼是显而易见的.但是如果当时的苏联领导人能够采取切格梅的计划利用已经成功进行过多次飞行发射任务的质子火箭与联盟飞船,再加以改进组合来进行迷你版的载人环月飞行,在技术上还是有保证的.因为以当时苏联的技术能力,在质子火箭的基础上用4台甚至6台成熟性能稳定的RD253肼类发动机为第一级芯级(如长征二号火箭),再捆绑上4枚甚至6枚用同类型发动机作推力的助推器.以早期型RD253肼类发动机单台150吨起飞推力的水平,完全可以整合出起飞推力150*8=1200吨甚至150*10=1500吨的大型火箭来.而再用这种火箭来发射经过改进的单人联盟号飞船的环月飞行版,只使不能抢在美国之前实现载人环月飞行,但至少也可以保证在美国实现阿波罗载人登月计划的同一时间乃至不久就可以实施苏联自己的载人环月飞行计划. 当然,载人环月飞行在政治层面上看起来不够有面子,但也要比苏联后来庞大技术极为复杂的H1载人登月计划要有保证得多与可期待得多.更重要的是这样做还可以为苏联后继的大型版载人登月计划抢到足够的时间回旋余地空间,并进行多项关键技术的实际验证.原因就像今天的中国载人航天计划那样,全球第三个实现载人航天国家的名次已经拿到手,作为政治领导人的江主席已经可以向国民交上满意的答卷,而且也在历史上铭刻下自己的名字了.之后的事情,如果国家资金紧张就可以将中国每一次进行空间飞行的时间间隔拉大一点,如现在的两年一次;但如果资金充足,国民关注热度又不减,那么就一年发射两次甚至四次,反正这已经仅仅是技术性的问题,至于神舟飞船的升级改进与完善,也可以慢慢来进行.遗憾的是当年的苏联政治领导人并没有这样的政治智慧. 话再说回来,由于苏联时期并没有实行过任何实际上的载人环月飞行试验,如果今天的俄罗斯要想再重新推进自己的载人登月计划,他们最终还不得不为这一空白领域付出大量的人力物力与财力来进行实际上的飞行试验,这无论如何都是绕不过去的.那么载人环月飞行很难吗?!恐怕不是专业人士还真的说不清楚,但当年苏联仅仅是无人的环月飞行并重新再入地球大气层返回地面的试验也是连续进行六次之后得以成功.而只使是今天从星际空间再入大气层技术领先全球的美国,其近年来也在火星极地着陆者与及起源号空间探测器上接连失败,而且这两者还都是无人飞船,原因就在于从星际空间再入地球大气层的速度要远远高于从地球轨道上再入大气层的速度.但如果要从星际空间进入地球引力场被捕获成为地球卫星,再机动过渡到地球低轨道之后重新再入大气层返回地面,这不仅要花费不少飞船燃料,而且变轨过程也相当复杂.因此无论是今天的中国还是俄罗斯,载人飞船从星际空间再入大气层这一课都还是要花费不少精力去补的,但是现在的人们对这一问题的关注度还远远不够,原因就在于自阿波罗计划之后到今天为止,只使是无人飞船从星际空间重返再入大气层的数量也极少更别说载人飞船.但载人飞船再入大气层的要求却更为严格,当年苏联的无人飞船从月球轨道返回大气层时就发生过过载高达15G的事件,如果是载人飞船的话宇航员就只有玩完. 事实上人类载人登月计划要说在那些方面最具军事价值意义,那就在于复杂的空间变轨测控与及从星际空间再入地球大气层这数方面最具军事价值意义,而且技术难度也最大.由其是从星际空间再入大气层这一关,日后无是美国还是中国还是其它的国家,如果其载人登月计划发生伤亡事故,在这一方面出问题的几率恐怕要占80%以上,原因就在于人类在这方面的经验实在是太少,而复杂的空间变轨与测控技术却由于商业通讯卫星应用的突飞猛进而得到极大的发展改进与完善,可是从星际空间再入地球大气层从阿波罗时代直至今天只使计上无人飞船的次数,甚至连火星金星木星与及土卫六(卡西尼飞船投放的惠更斯探测器)总计在内成功的次数也许不超过三十.因此人类在这方面恐怕还要补上不少课,甚至还得付出不少生命的代价. 这也是我认为苏联不能将载人环月飞行与载人登月分阶段来进行,实在是历史一大遗憾与失误.事实上由于月球的重力加速度要远远低于地球,又没有大气层,因此对人类载人登月计划的技术考验与要求远远没有从星际空间重返地球大气层的要求这么严酷与凶险.老实说如果苏联在载人环月飞行这一块获得成功突破,那么他们离成功实现载人登月就实实在在地前进了一大步,但现实却由于H1火箭问题他们连本来有条件实施的这一步也没有进行过实际试验,这对苏联乃至今天俄罗斯的空间历史定位恐怕都是一大遗憾.而今天人们之所以将阿波罗计划中的载人环月飞行的历史意义忽视了,原因就在于它的历史意义被美国最终成功实现了载人登陆月球的光环所完全淹没,但对于其它的国家而言,如果要实施其载人登月工程,实现成功的载人环月飞行的难度可要比最终从月球轨道上登陆月球还要难得多,也重要得多,也才是真真正正的一大步;而且要试验实施这一步对巨型火箭的要求并不迫切,但对空间技术的攻关突破的要求却极大;这就象返回式卫星的成功突破对载人飞船研制所产生的技术支持帮助那样意义重大. 第二方面,大型火箭的研制必须独立于载人登月计划外单独进行 如果今天的人们深入分析人类自美国阿波罗载人登月计划以来运载火箭的发展史,我们就会发现一个极为有趣的现象,那就是人类的火箭起飞质量两极分化极为严重.在二十世纪六十年代,美国苏联为了实施其载人登月计划,各自开发了起飞质量高达3000吨的土星五型火箭与2700吨的H1火箭,但在后来日常太空活动中包括中国日本欧洲在内所有火箭的起飞质量却不过几百吨,只使今天最重的质子阿里安五德尔塔四也不过七八百吨.因此起飞质量1000至2000吨级间的运载火箭全球长时间处于空白状态.分析这种状况对于今天的人们明白为什么人类自第一次成功实现载人登月之后却要事隔差不多半个世纪才能再次重返月球的根源有着重要的意义. 为什么全球起飞质量1000至2000吨级之间的火箭长期处于空白状态?!以美国苏联的技术能力完全不存在问题.核心根源就出在人类的载人登月计划没有划分为环月飞行段与月球着陆段这方面上.在前面分析苏联的载人环月计划时我就认为,如果苏联决心进行这方面的偿试,仅仅改进一下质子火箭苏联就立即可以拥有起飞质量在1200至1500吨的巨型质子火箭,这在技术上完全没有任何问题,因为火箭技术比苏联更弱的中国在后来都开发出第一级连带助推器共8台发动机的长征二号捆绑火箭.一旦苏联的载人登月计划按切洛梅的迷你版方向发展,恐怕人类的空间发展史就彻底要改写了.原因就在于如果苏联1200至1500吨级的质子火箭开发成功,那么苏联近地空间的运载能力就达到30至40吨级,而月球轨道的运载质量也会达到10至15吨,将单人版的联盟飞船送入环月轨道就不存在任何火箭上的瓶颈.加之当年的苏联又拥有一大批充满想象力与工程技术天才的科学家(阿波罗时代真是一个空间技术天才层出不穷的伟大时代),最终发射三艘飞船在太空对接来执行苏联的载人登月计划也是未定之数,当然时间可能无法抢在美国之前,但最迟在阿波罗计划实现之后五六年也是可以想象的.一旦如此,美国阿波罗计划之后如今天这样就立即抛弃月球在政治上就变得不可能.面对苏联的压力美国就只能继续投入大量的人力物力来完善其土星五号火箭与及阿波罗飞船,使其能够为随后的月面驻人基地继续服务.而同时期的苏联由于也至少实现了载人环月飞行,那么只要当时的苏联还有一口气,其载人月面登陆计划最终还是会坚定不移地推进的.这样两个超级大国在月球的竞争还得继续下去;而以当年的狂热与巨额金钱投入,恐怕在二十世纪八九十年代人类真正实现载人登陆火星也未定. 退一万步,只使苏联在拥有起飞质量在1200-1500吨级的质子火箭之后,由于在载人环月飞行上存在重大的难题久拖不决,政治领导人已经没有了耐心,最终导致到其载人环月飞行计划的流产,其结果也要比H1火箭版的载人登月计划要好太多.因为至少1200至1500吨级的质子火箭就可以保证存活得下来,这样日后的苏联空间站与及今天的国际空间站也要比我们所见的要大得多与好得多.今天人类的空间站之所是单薄香肠型，而不是美国用土星五号所发射的天空实验室那样粗壮的莲藕型,就是因为自土星五号退役后人类再也找不可以向近地轨道单次发射40吨级载荷的大型火箭,迫于质子火箭与及航天飞机货舱的体积与及运载能力,人类空间站的样子也不得不变得更为细长与复杂. 更重要的历史影响还在于如果苏联当年发展了1500吨级的质子火箭,只使当年的赦鲁晓夫勃列日星夫已经没有兴趣再搞载人登月计划,但到了后来的弋尔巴乔夫乃至今天的普京时代,政治领导人自恃拥有强大的火箭作后盾与及最新发展起来的完善空间技术的支持,恐怕也会放胆再在载人登月计划上来一次乃至数次的偿试,以求彻底了结国民们几十年来的一桩心事与期盼.遗憾的是苏联乃至今天的俄罗斯始终没发展1200至1500吨级的质子火箭,甚至只使是在二十世纪八十年代当苏联已经研制出RD170RD0120这样的巨型煤油氢氧火箭发动机之后也是如此.老实说如果在二十世纪八十年代再以肼类发动机为基础研制质子火箭的1200吨型号的确是不明智的话,那么苏联乃至今天的俄罗斯为什么不缩小其巨型的能源号火箭,以一台RD0120为芯级再捆绑两台RD170发动机(也可以为RD120RD180)为助推器,这也可以轻易就拥有起飞质量为1200至1500吨级别的巨型火箭了. 很显然,如土星五号H1与及能源号之类的巨型火箭,如果不是实施载人登月计划,在地球近地空间可用的机会真的很少,这就导致到企业工厂维持这样一条巨型火箭生产线的成本太过高昂,但是1200至1500吨级的火箭则不然,由各国政府所主导研制的空间站舱段与及某些侦察卫星通讯卫星的发射还是常常可以使用得到,由其是冷战时期空间发射极为频繁的苏联,它完全可以维持这种型号的火箭在日常空间发射任务上拥有足够的使用数量.而且大质量空间站舱段与及大质量卫星的经常设计制造反过来对苏联载人登月飞船的设计研制也有极大的促进帮助;这又反过能够促使后世的苏联政治领导人作出重新实施苏联的载人登月计划的决心,因为这不过是技术上水到渠的必然结果,这可要比阿波罗H1时代一切都要白手起家要更为容易得多与有把握得多.其道理与今天的中国之所以相当容易就成功实现了载人航天的921工程是一样的,毛主席时代为中国的载人航天事业准备了75吨级火箭发动机.邓小平时代为中国的载人航天事业准备了以4台75吨级火箭发动机为芯级的长征二号火箭(即东方五号洲际导弹),而江泽民时代在载人航天事业上所要做的核心工作就只余下飞船了,这里还从毛主席周总理时代起就一直不间断发展的返回式卫星的开发研究上得到极大的技术支持与帮助. 问题是苏联一直没有政治领导人主动下决心去填补研制起飞质量在1200吨至1500吨级间空白的运载火箭(巨大的能源号又无法在载人登月任务之外找到足够养活自己的市场空间).为后世苏联乃今天的俄罗斯的载人登月计划留下足以凭持的现成遗产,这实在是苏联空间事业的极大悲哀.事实上今天除美国政府明确表示决心重返月球之外,其它无论是欧洲中国日本还是俄罗斯政府都对载人登月计划襟若寒蝉.其实最重要的原因还是出在要同时搞巨型火箭与载人登月飞船这方面上.由其是巨型火箭,如果本国连适合巨型火箭使用的发动机还没有搞出来,其研制难度之大就更可想而知.因为一款成熟的大型火箭发动机,如果白手起家重新研制直至其性能稳定成熟到可以用于载人航天工程的水平,没有十多年时间想也不要想,在这方面日本的LE7氢氧发动机与及欧洲空间局的火神氢氧发动机就是最好的例子(事实上航天飞机时代对今天人类载人登月计划最重要的贡献就是让人类拥有了一批性能成熟的大推力氢氧发动机与及煤油发动机,如美国的SSMERS68,日本的LE7欧洲的火神,俄罗斯的RD170RD0120;由其是日本与欧洲,如果他们决心用4台其现在已经撑握制造技术的100多吨级氢氧发动机为芯级,再捆绑4枚甚至6枚大推力固体燃料助推器,日欧两者都可以在十年内研制出起飞推力达1200至1500吨级的巨型火箭;至于俄罗斯,他们不仅仅拥有RD170RD0120,还拥有RD180RD191,要巨型火箭只要重新生产能源号就行了,只使要改进也不会有多大困难.因此就目前世界航天美俄日欧中五巨头而言,在1200至1500吨级火箭方面还存在发动机瓶颈的就只有中国,这也是我在各方面不停呼吁中国必须立即上马研制360吨液氧煤油发动机的核心根源). 第三方面苏联空间事业的目标方向变幻无常,没有能够在自己最为善长与最具实际经验的领域一直坚持下去 在这方面苏联深空探测的经验教训极为明显.事实上美国欧洲乃至日本之所以如此热忱于深空探测,这与他们拥有先进的电子技术与及精密仪器工业是完全分不开的.看看美国波音洛马与及欧洲的阿斯特里姆阿尔卡特的通讯卫星的寿命再对比下苏联与及今天俄罗斯的通讯卫星我们就能够知道其中的差距有多大.正是由于卫星与及空间探测器质量上与西方的巨大差距,尽管苏联也向月球金星火星乃至哈雷慧星发射了不少深空探测器,可是其所获得的科学成果与同时期的美国欧洲相比较实在差得太多太远.原因就是因为卫星元器件质量的不过关,苏联不少探测器还没有到达目标行星的轨道就已经不知所踪,可是美国同代的旅行者探测器甚至到了今天还在工作.而只使勉强抵达目标行星表面,由于质量技术问题其工作寿命周期也要短得可怜,如苏联时期耗资巨大为数众多的火星金星表面登陆探测器所有的工作时间合计起来也没有一个月,可是美国的海盗号火星探路者号乃至到今天的机遇号勇气号火星车的工作寿命可是全球有目共睹. 可是苏联政府始终无视其中的差距根源,还是如同撒豆般的不计成本地向深空中狂射为数众多的探测器,但收效却极为有限,这实在与白痴无喻.同样道理,在耗资巨大的船航天飞机上苏联也追着美国的屁股插上一手,事实上只使今天我也实在找不出苏联必须开发航天飞机的必要性,自己的联盟飞船与及空间站组合早已经取得了巨大的成就,而且在技术上也证明其的可靠与高效,为什么还要再浪费巨资再如同跟屁虫那样没有主见来搞一个庞大(计划建造6艘之多)的航天飞机项目呢?!由其是欧洲空间局在九十年代就已经终止了其的使神航天飞机计划后就更是如此.原因无它,欧洲空间局及早觉察到航天飞机真的是一个收效甚微但却是个花钱无数的无底洞矣! (俄罗斯民族的无主见不仅仅表现在苏联时期,甚至在今天俄罗斯的政府也表现得极为明显.今天的美国欧洲日本与及中国之所以不惜巨资投入开发新一代的大型运载火箭,原因就是因为"无箭可用",如欧洲在阿里安五日本在H2与及中国在长征五号出来之前向近地轨道发射10吨以上的载荷就无能为力或者说现有的火箭实在造价太贵,如美国的大力神3系列4系列.可是俄罗斯并不是如此,他的质子火箭的低轨道发射质量在通讯卫星市场还是够用的,如果兼其还使用肼类毒燃料用其现成的RD170RD180甚至RD0120改进一下就可以了;实在不行就直接利用能源号缩小版.即芯级5米为一台RD0120发动机,推力195吨(这已经要比欧洲空间局的120吨火神强太多了),再加个微风上面级(新研制一个也无妨),再按照发射任务的不同,捆绑不同数量的RD120或者RD170甚至新研制的RD180RD191,仅仅以这种方式就足以履盖下至400多吨,上至1700吨的所有起飞推力发射空间范围.相比之下欧洲现在的阿里安五日本的H2美国的阿特拉斯五德尔塔四与及今天中国还未出世的长征五号火箭算什么?!事实上如果苏联政府有这个想法,这种能源号火箭的缩小版早在二十年前就可以出现在国际发射市场,因为苏联有着现成的高度可靠的火箭发动机!与之相反,俄罗斯今天的所谓安加拉火箭到现在还没有出世呢,事实上这种低地球轨道最高28吨运载质量的东西相比较下目前已经投入运营的阿里安五阿特拉斯五德尔塔四与及未来中国的长征五号并没有多少优势,但阿里安五阿特拉斯五德尔塔四却抢先投入市场营运,随时间的推移只会越来越成熟与价格低廉(当然还是比不上使用有毒燃料的质子火箭),一旦如此,只使2011年安加拉火箭出来之后其所能瓜分得到的市场也极为有限.更为重要的是,洛马的阿特拉斯五有一个一级芯级并联两台RD180的版本,捆绑上两台(四台)固体燃料助推器其起飞推力可达1200至1600吨;而德尔塔四也有低地球轨道运载质量30至40吨的版本;而今天俄罗斯火箭的死敌阿里安五更在不断地升级与增大运载质量,GTO能力直往12吨逼近.因此既无技术优势又无特色的可怜的安加拉火箭将是俄罗斯庞大的航天火箭家族由盛而衰的转拆点.) 问题是苏联并非不是没有自己的空间优势,事实上不管是过去的苏联还是今天的俄罗斯,其在人类空间事业方面最伟大的成就,最突出的优势就表现在飞船载人项目与及火箭运载体系上,原因就在于苏联(俄罗斯)拥有除美国外地球上门类最齐全的航天工业科研体系丰富的空间系统设计整合技巧与及极其成功的长时间空间载人飞行经验.如果在冷战时期苏联能够做到管你金星火星中,咬定月球不放松,将所有进行深空探测与及研制航天飞机的人力物力全部投入到空间站与载人登月这些自己拥有强大优势的方面,并专注于月球载人飞行的突破,只使美国已经抢先成功实现了载人登月计划也一如概往,坚定不移地推行自己的载人登月计划,十年不行就来二十年,二十年不行就来三十年;H1火箭不行就研制H2火箭;只使最迟,到二十世纪八十年代未苏联实现其载人登月计划也是完全可以设想的.问题是苏联政府太花心了,太三心两意了,明知自己的电子技术与精密仪器工业不行却还是要全力以赴去与美国欧洲空间局竞赛深空探测,耗钱无数收获无几;而又白白放弃自己极具实力的运载火箭与及飞船优势,一款六十年代使用有毒燃料的质子火箭真正的五十不变。一直以实际投入使用的苏联最大发射质量火箭的身份使用到二十一世纪,而载人登月计划实际上自二十世纪七十年代中叶就彻底放弃了,而这却是苏联最有能力突破与最能深远影响人类历史的空间项目.如果当年的苏联能够以持之以恒一如概往不达目标决不罢休的精神紧紧咬着月球,全力以赴地实施其载人登月计划,并如同其地球近地轨道空间站那样发展出一套地月往返空间运输体系来,只使苏联从不柒指金星火星,又那一丝毫影响其对人类社会的重大贡献?!由其重要的还在于如果苏联能够一如概往地进行其载人登月项目,那么日后的美国只使搞航天飞机计划也决不会如今天的那样搞得那么巨大与持久,毕竟航天飞机在人类空间飞行历史中的定位注定就是一种高度特化的产物(而飞船则不然,是星际空间旅行普遍适用的产物,决不仅仅限于近地空间),人们在狂热地吹捧航天飞机的成就时却忘记了月球木卫二没有大气,火星金星没有跑道这一简单事实!由其可悲的是苏联也居然步美国的后尘钻入了航天飞机这一无底洞,并为此白白浪费了大量的人力物力,从而让人类重返月球的时间自阿波罗计划之后整整推迟了半个多世纪乃至可能更长的时间. 综述章 纵谈苏联载人登月计划最终流产失败对今天的中国的意义. 首先,如上文所述,缺泛优秀的载人登月计划规划流程是苏联最终无法实现载人登月的第一方面原因.因此作为后来者,中国在制订自己的载人登月计划时就必须将载人环月飞行与载人月球登陆划分开来,并分阶段实施之.这样做的最大好处是不会受到目前中国巨型火箭的空白而就此阻止了我国及早开始载人登月计划的第一步偿试.事实上早年的英国飞行国际就讨论过中国有可能开发一种近地轨道运载质量14吨的新型长二捆绑式火箭,我认为这项计划只使现在再推行也还是有意义的,毕竟只使长征五号首飞成功,其也决不可能就立即可以用于神舟飞船的环月飞行版的发射,而等到长征五号火箭性能稳定成熟下来之后,时光恐怕都已经流逝到2020年左右.但是如果我国以高度成熟可靠的75吨肼类发动机开发近地轨道14吨的新长征二号捆绑火箭用于发射扩大版的神舟飞船,再发射一枚上面级火箭(也是14吨)在近地轨道与其对接后,那么我国就可以抢在长征五号火箭成熟之前就可以试验无人与及有人版神舟飞船(可以是只载一个宇航员的迷你版环月飞船)的环月飞行了,其目的就是要努力利用现成的火箭与飞船设备尽早摸清与解决载人飞船的地月轨道转移环月轨道的进出与维持与及从星际空间再入地球大气层等等一大批事关载人登月计划成败的核心技术难题与关键节点。 其次,必须加快研制1200至1500吨级起飞质量的巨型火箭. 由于美苏(俄罗斯)已经经历了几十年成功的载人空间对接飞行,因此未来星际巨型飞船绝大多数都是以对接为基础,发射多个舱段在地球低轨道组装好之后再出发进行星际航行.因此中国的未来登月火箭不必追求必须与土星五号同行比肩,1200至2000多吨级别起飞质量的火箭恐怕才是未来星际火箭的主流,而且也比较好养,因为只使中国暂时不决定实施载人登月工程,仅仅靠发射近地空间站舱段与及大质量的侦察卫星通讯卫星也可以养活一条这种巨型火箭的生产线.而一旦