沒有最邪惡,只有更邪惡--切洛梅的核動力登月火箭

文位元組選編譯自俄《大眾力學》雜誌(Популярная механика),2009年第7期。

譯者KGB1986,禁止商業轉載,但可以非商業轉載出去開腦洞。

切洛梅:「不要以為核火箭發動機只是米亞西舍夫同志的「狂暴」Buff,老夫作為腦洞魔界第一人早就在修習此功了,嚯嚯嚯,哈哈哈……」

УР-700運載火箭常規版的設計圖:從「暴力美學」的角度來看,「聯盟」運載火箭的密集噴管正統繼承者只能是切洛梅的這款運載火箭,更密集、更給力、更邪惡。

今天是世界航天節,看之前的反饋,似乎大家對獵奇的、核動力的、炸了可能會引起嚴重後果的奇葩玩意更感興趣,所以摘選一段蘇聯登月火箭方案的資料出來供大家一樂:假如蘇聯登月項目在揚格利和切洛梅手中,設計思路會發散到什麼地步。

1969年2月到1972年11月,實驗設計局-1的作品Н-1火箭進行了4次發射,但皆不成功。Н-1火箭與實驗設計局-52火箭方案的最主要差別就在於使用了庫茨涅佐夫設計局的液氧煤油發動機。為Н-1火箭第一級研製的НК-33發動機(在Н-1火箭上有30台,呈環形布置),在歷經了蘇聯登月項目之後,如今仍在俄羅斯、美國和日本使用。而帶有РО-31核火箭發動機的УР-700,則屬於蘇聯登月方案中最奇異的設計。按照切洛梅的設想,在火箭的第三級使用核火箭發動機,能夠大大的增加發射入軌的有效載荷質量。可以「舉起」250噸載荷的火箭甚至可以用來進行月球基地的建設。不過使用過後的反應堆從天而降時,確實會讓地面上的人們感到擔憂。該超重型火箭以УР-500К火箭(也就是廣為熟知的「質子」火箭)的部件為基礎,在動力裝置上,切洛梅與格魯什科的設計局合作,研製了使用戊基(四氧化二氮)和庚基(偏二甲肼)燃料的強力發動機(但使用有毒性燃料,一直是蘇聯--俄羅斯不利用「質子」火箭進行載人飛船發射的原因之一)。所有可用於在發射場進行火箭組裝的成品模塊,其規格都被匹配為了4100毫米,並可使用鐵路平台轉運。這樣就避免了在發射現場再進行「舾裝」。

蘇聯超重型火箭對比圖,中間為УР-700(УР-700-ЛК700)常規版,發射重量4823噸,近地軌道運載能力151噸,向月球運載能力50噸。右邊為УР-700核動力版本,發射重量4823噸,近地軌道運載能力230-250噸。

切洛梅--這位科羅廖夫永遠的對手,在登月方案中也提出了設想對立的方案。早在1964年,在Н-1火箭的不成功發射前,切洛梅就建議進行考察,以研究使用УР-700火箭進行登月。當時火箭並沒有造出來,但它可以在很短的期限內,在УР-500火箭的量產部件基礎上快速研製而出。УР-700的運載量不僅可以超過Н-1火箭(Н-1火箭的最重型版本能夠(理論上)向近地軌道發射85噸的載荷),也能夠超越「土星」火箭。常規版本的УР-700可向軌道發射近150噸的載荷,而進一步深入改進的版本,包括第三級使用核火箭發動機的版本在內,則可向軌道發射達250噸的載荷。由於УР-500和火箭的模塊尺寸統一(均為4100毫米),可避免從工廠車間運輸至發射場期間出現問題,在現場也無需再進行焊接工作和其它複雜工序。

第三級使用核火箭發動機的УР-700版本,發射重量4823噸,近地軌道有效載荷230-250噸(高度200公里),達到第二宇宙速度有效載荷105-115噸。加註儲備--硝酸氧化劑2892噸,偏二甲胼燃料1092噸,氫+甲烷198噸(然後是火箭發動機數據,液體火箭發動機處640T X 1.03 X 9=5933T/686T X 3 =2058T;核火箭發動機40T X 7 =280T;核火箭發動機40+120T,這麼說第二級也是核火箭發動機了?)。

作為對火箭的補充,切洛梅提出對登月飛船(被命名為 ЛК700)的獨特構想。眾所周知,「阿波羅」飛船本身並不著陸月球,而是留在在近月軌道上再派出著陸艙,科羅廖夫的設計也是按照這一方式進行的Л-3登月飛船設計。但ЛК700飛船卻跳過近月軌道,打算採用直接著陸方式,在登月考察結束後,它僅在月球上留下著陸平台,然後就返回地球。

ЛК700登月飛船的著陸平台(模型樣機),按構想它將直接留在月球上。

切洛梅的構思到底有沒有為蘇聯登月尋找到捷徑(更實惠、更加便捷的技術路線),歷史的實踐沒有給出機會。儘管1968年9月,УР-700-ЛК700航天系統的初步設計已經完畢,出具了多卷文件,但甚至切洛梅本人都不同意製造運載火箭的全尺寸模型樣機(順帶一提,那些到處流傳的,說似乎由於切洛梅方案分散了資金,從而導致蘇聯登月項目失敗的話是不實的)。

最終,УР-700火箭只製造了全尺寸模型,但它沒有留存到今天。不過從檔案照片和草案材料中我們還是可以想像蘇聯飛船在月球上的樣子。

蘇聯設計的「星」月球艙(月面基地模塊)

(全文完)


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