UR-100N升空
時(shí)間回到1965年,這年的8月25日,美國當(dāng)時(shí)的總統(tǒng),就是那個(gè)把越戰(zhàn)升級(jí)的林登約翰遜,批準(zhǔn)了一個(gè)軍事航天站計(jì)劃:"載人軌道實(shí)驗(yàn)室",縮寫是MOL。大家都知道美國的偵察衛(wèi)星KH-11吧,可能還有人知道KH-9"大鳥",估計(jì)知道KH-10的不多。其實(shí)KH-10就是MOL,準(zhǔn)確地說是MOL上的偵察相機(jī)系統(tǒng),對(duì)外叫空軍"載人軌道實(shí)驗(yàn)室",用于研究人在太空生活的生理、醫(yī)學(xué)等方面的和平目的,其實(shí)那是騙人的,MOL是純粹的軍用空間站,用KH-10相機(jī)對(duì)蘇聯(lián)、中國等一切感興趣的國家甚至盟國進(jìn)行照像偵察。MOL一對(duì)外宣布,就有很多人猜到了它的真實(shí)用途,既有美國人,也有蘇聯(lián)人,大家都不是傻瓜。其實(shí),當(dāng)時(shí)科羅廖夫的第1試驗(yàn)設(shè)計(jì)局第3分局已經(jīng)在研制一種小型軍用空間站"聯(lián)盟 R",我以前在《以小搏大--蘇聯(lián)"聯(lián)盟 R"小型軍用空間站簡(jiǎn)史》里已經(jīng)介紹過,簡(jiǎn)單說就是2艘聯(lián)盟號(hào)飛船對(duì)接在一起組成一個(gè)迷你型空間站,看上去有點(diǎn)像中國計(jì)劃中的"神舟8號(hào)"與"神舟9號(hào)"對(duì)接,嗯,其實(shí)應(yīng)該說后者像前者才對(duì)。
"載人軌道實(shí)驗(yàn)室"(MOL)剖視圖
蘇聯(lián)人拿"聯(lián)盟 R"一比MOL,發(fā)現(xiàn)不是一個(gè)級(jí)別的,戰(zhàn)斗力差老遠(yuǎn),不行,不能用它。怎么辦呢?別急,航天界除了科羅廖夫,還有一個(gè)切洛勉。前面我說了,切老對(duì)航天業(yè)發(fā)展有一整套宏偉的計(jì)劃,在白宮批準(zhǔn)MOL計(jì)劃前一年,1964年10月12日,切洛勉就提出要建設(shè)一種空間站復(fù)合體,這東西的技術(shù)指標(biāo)比MOL高得多。現(xiàn)在"聯(lián)盟 R"不敵MOL,沒關(guān)系,還有它呢。1965年10月27日,通用機(jī)械制造部部長(zhǎng)阿法納西耶夫批準(zhǔn)正式開展研制工作,這種大型空間站復(fù)合體就是"鉆石"空間站。"鉆石"站復(fù)合體由兩大部分組成:一個(gè)是航天站核心艙,稱為"載人軌道站"(OPS),產(chǎn)品代號(hào)11F71;另一個(gè)是渡運(yùn)飛船,稱為"運(yùn)輸補(bǔ)給飛船"(TKS),產(chǎn)品代號(hào)11F72產(chǎn)品。請(qǐng)注意這個(gè)TKS,原因看完本文就知道。
"聯(lián)盟 R"小型空間站
OPS和TKS都是大家伙,一般的火箭裝不了,切洛勉設(shè)計(jì)出重型運(yùn)載火箭,同時(shí)也是洲際彈道導(dǎo)彈運(yùn)載器:UR-500,本文(上)部分提到過,1962年4月29日部長(zhǎng)會(huì)議批準(zhǔn)UR-500研制計(jì)劃,1964年10月取消導(dǎo)彈計(jì)劃,專心向運(yùn)載火箭方向發(fā)展。1965年7月16日,重型運(yùn)載火箭第一次發(fā)射,得名"質(zhì)子號(hào)"。在"能源號(hào)"重型運(yùn)載火箭1987年投入使用之前,"質(zhì)子號(hào)"是蘇聯(lián)運(yùn)載能力最大的運(yùn)載火箭,三級(jí)"質(zhì)子號(hào)"火箭從拜科努爾發(fā)射場(chǎng)發(fā)射發(fā)射時(shí),其51.6度傾角、近地點(diǎn)170千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)300千米軌道運(yùn)載能力達(dá)21噸,足以滿足"鉆石"的要求。
完整的“鉆石”站復(fù)合體,從左至右分別是TKS、OPS和TKS
“載人軌道站”(OPS)和人們心目中的空間站有些不同,它帶返回艙和逃逸塔,航天員坐在返回艙里和OPS一塊發(fā)射入軌,然后打開返回艙防熱大底的大門進(jìn)入OPS的主體艙內(nèi)工作,任務(wù)結(jié)束后回到返回艙,關(guān)好防熱大底的大門,離軌回到地面。實(shí)際上OPS可以看作一個(gè)大型飛船。與一般的飛船不同的是,OPS上裝有十幾臺(tái)對(duì)地觀測(cè)光學(xué)設(shè)備,其中一臺(tái)大型照相偵察系統(tǒng)代號(hào)“瑪瑙1”,焦距超過6米,估計(jì)地面分辨率優(yōu)于1米,可以對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行詳查。外界感興趣的是另一點(diǎn)是空間站裝有一門精密機(jī)械制造設(shè)計(jì)局研制的加農(nóng)炮,有消息說,這門炮曾經(jīng)在空間站無人狀態(tài)下進(jìn)行了試射,當(dāng)時(shí)站體振動(dòng)很厲害,不過振完也就沒事了。
“運(yùn)輸補(bǔ)給飛船”(TKS)也是一個(gè)飛船,在后來的具體設(shè)計(jì)中,OPS的返回艙撤消,轉(zhuǎn)移到TKS上,返回艙、逃逸塔再加上功能貨艙構(gòu)成了完整的TKS,它負(fù)責(zé)把航天員運(yùn)送到OPS上,并提供航天員生活補(bǔ)給和工作設(shè)備,另外還要維持整個(gè)軌道復(fù)合體的姿態(tài)、軌道。
TKS外形
在容積、質(zhì)量上,OPS和TKS差不多,容積都不小于45立方米,在軌質(zhì)量都有17噸多,兩者都比MOL大很多,使用起來也方便得多,MOL的設(shè)計(jì)壽命只有幾十天,“鉆石”站可以飛2年。
在研制分工上,第一分局負(fù)責(zé)“質(zhì)子號(hào)”火箭和TKS的功能貨艙,其他都?xì)wOKB-52(其實(shí)應(yīng)該叫中央機(jī)械制造設(shè)計(jì)局,為方便行文我還是用它1966年前的的老名字)的本部負(fù)責(zé),試制和生產(chǎn)當(dāng)然交給赫魯尼切夫工廠。由于一些原因,“鉆石”站研制推進(jìn)緩慢。1969年6月10日,就在美國航天員即將登上月球前夕,美國空軍中止MOL項(xiàng)目,不搞軍用空間站了。可是蘇聯(lián)并不能松懈,因?yàn)榕c此同時(shí),美國航空航天局的“天空實(shí)驗(yàn)室”空間站計(jì)劃正在加緊推行,預(yù)計(jì)將在1973年4月發(fā)射。蘇聯(lián)已經(jīng)輸?shù)袅溯d人登月競(jìng)賽,折了面子,不能再輸了。蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人決定搶在美國前面發(fā)射世界上第一座空間站。由于OKB-52遲遲不能按計(jì)劃要求交付空間站,領(lǐng)導(dǎo)人們不耐煩了。其實(shí)這也不能怪OKB-52,空間站內(nèi)的一些分系統(tǒng)研制單位不能按期交貨,你讓OKB-52怎么辦。但領(lǐng)導(dǎo)們不管這個(gè),你不能按期完成任務(wù)就要付出代價(jià)。1970年2月,蘇共中央決定優(yōu)先研制OKB-1——當(dāng)時(shí)叫中央機(jī)械制造試驗(yàn)設(shè)計(jì)局,和老對(duì)手中央機(jī)械制造設(shè)計(jì)局的名字很像,看官別搞混了,時(shí)任局長(zhǎng)兼總設(shè)計(jì)師是科羅廖夫生前的副手米申——的空間站:“長(zhǎng)期軌道站”(DOS),不但如此,為節(jié)省寶貴的時(shí)間,還要求切洛勉將已經(jīng)造好的空間站殼體交給OKB-1,讓OKB-1的工程師們?cè)谏厦娓纳夏敲匆桓脑侔l(fā)射。當(dāng)時(shí)赫魯尼切夫工廠已經(jīng)造好了10個(gè)殼體,其中2個(gè)可以直接用于飛行任務(wù)。OKB-1這不是趁火打劫撿現(xiàn)成嘛!切洛勉很惱火,但是胳膊擰不過大腿,發(fā)了一通脾氣后只能照辦。就這樣,由切洛勉的設(shè)計(jì)局設(shè)計(jì)、切洛勉的工廠生產(chǎn)、切洛勉的火箭發(fā)射升空的世界第一座空間站,經(jīng)了科羅廖夫設(shè)計(jì)局的手就成了OKB-1的“禮炮”,跟OKB-52毫無關(guān)系了。
光榮屬于人民,也屬于科羅廖夫設(shè)計(jì)局,切洛勉只能當(dāng)“無名英雄”。
“禮炮一號(hào)”和“聯(lián)盟十一號(hào)”對(duì)接,悲劇的開端
其實(shí)人家米申心里也不舒服,因?yàn)镈OS項(xiàng)目占用了OKB-1的大量資源,米申還想登月,還想實(shí)施大型空間站計(jì)劃呢(參見我以前寫的《從未抵達(dá)軌道——記蘇聯(lián)MKBS空間站》一文),這樣下去是要泡湯了。于是老米和老切合計(jì)了一下,決定合作。他們聯(lián)手向通用機(jī)械制造部部長(zhǎng)阿法納西耶夫施壓,要求只建造4個(gè)DOS,然后OKB-1只管登月計(jì)劃和大型空間站,OKB-52負(fù)責(zé)小型空間站,也就是“鉆石”站計(jì)劃。他們的努力成功了。部長(zhǎng)大人簽字同意。
1973年4月3日,切洛勉的寶貝:“鉆石一號(hào)”空間站發(fā)射升空,比美國“天空實(shí)驗(yàn)室”的發(fā)射早了一個(gè)多月。不過媒體報(bào)道時(shí)它的名字是“禮炮二號(hào)”,這是中央的命令。切洛勉耍了個(gè)小花招,他讓人在火箭整流罩漆上“禮炮”,但是在空間站外寫的卻是“鉆石”,等火箭升空拋掉整流罩后就能露出“鉆石”的名號(hào),這樣多少可以讓自己平衡一點(diǎn)。
“質(zhì)子號(hào)”發(fā)射“鉆石一號(hào)”
“禮炮一號(hào)”和“鉆石一號(hào)”這兩個(gè)家族長(zhǎng)子的命運(yùn)簡(jiǎn)單說一下:禮炮一號(hào)第一批乘客:“聯(lián)盟十一號(hào)”乘員組在同年6月與空間站對(duì)接成功,可是在返航時(shí)因座艙失壓遇難,空間站4個(gè)月后再入大氣層。鉆石一號(hào)更糟,入軌十幾天后就失去控制,4月29日隕落,墜入太平洋。以后的空間站要順利得多,但比較而言,“鉆石”站還是更坎坷一些。其他情況本文就不詳細(xì)說了。
說回TKS。第一分局和赫魯尼切夫工廠吭哧吭哧奮戰(zhàn)到1977年終于拿出了第一個(gè)可供飛行的TKS產(chǎn)品。在這之前,已經(jīng)發(fā)射了2座“鉆石”站,分別是禮炮三號(hào)和禮炮五號(hào),由于TKS一直沒有造出來,所以乘員組使用OKB-1研制的“聯(lián)盟”7K-T型飛船與“鉆石”站對(duì)接,任務(wù)結(jié)束后后再乘“聯(lián)盟”返航。1977年7月17日,首艘TKS被質(zhì)子K送上了軌道。這個(gè)大家伙有20噸重,對(duì)外稱作“宇宙929”。它在整個(gè)飛行任務(wù)期間表現(xiàn)完美,既演示了模擬交會(huì)和對(duì)接,又進(jìn)行了多次大范圍軌道機(jī)動(dòng)。返回艙按計(jì)劃離軌返回,功能貨艙也按計(jì)劃于1978年2月再入大氣層。有意思的是,這次使用的返回艙經(jīng)整修后又用到了切洛勉獨(dú)創(chuàng)的雙返回艙試驗(yàn)任務(wù)中,這次它有了獨(dú)立代號(hào)“宇宙998”,與代號(hào)“宇宙997”的另一個(gè)返回艙一起發(fā)射,然后“夫妻雙雙把家還”。
試驗(yàn)成功了,切洛勉期待大干一場(chǎng),發(fā)射“鉆石四號(hào)”。它改進(jìn)了對(duì)接系統(tǒng),將是第一座與TKS對(duì)接的空間站。TKS不僅可以完成前面提到的那些任務(wù),而且可以為“鉆石四號(hào)”在軌補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑。1975年1月,“鉆石四號(hào)”開始在赫魯尼切夫工廠建造。但是到了1977年也就是TKS試驗(yàn)順利實(shí)施的年份,鉆石四號(hào)的制造工作卻遇到阻力,1978年6月27日,蘇聯(lián)政府發(fā)布命令,明確要求終止“鉆石”計(jì)劃載人飛行,“鉆石四號(hào)”上不可能出現(xiàn)航天員的身影了,鉆石空間站計(jì)劃實(shí)際上已經(jīng)終結(jié)。
但是第一分局和赫魯尼切夫工廠沒有松懈下來,因?yàn)椤般@石”站雖然完了,“禮炮號(hào)”空間站和TKS項(xiàng)目并沒有結(jié)束。
“禮炮四號(hào)”空間站從赫魯尼切夫工廠運(yùn)抵拜科努爾發(fā)射場(chǎng)
正是在1977年,第一分局從中央機(jī)械制造設(shè)計(jì)局獨(dú)立出來,就用他們?cè)O(shè)計(jì)的最出名的產(chǎn)品命名,叫“禮炮”設(shè)計(jì)局,繼續(xù)從事大型載人航天器的研制工作。他們研制的TKS各種衍生型號(hào)用于和平號(hào)空間站的建設(shè),實(shí)際上除了核心艙外,另外5個(gè)艙段都是TKS的直系后代,即使是核心艙也可以看作“鉆石”站的后裔。
1981年6月30日至1988年6月22日,“禮炮”設(shè)計(jì)局曾短暫屬于“能源”科研生產(chǎn)聯(lián)合體(科羅廖夫設(shè)計(jì)局OKB-1的新名字)。很快,在總設(shè)計(jì)師洛普希涅姆的堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下,設(shè)計(jì)局又堅(jiān)定地分了出來,重新加入機(jī)械制造科研生產(chǎn)聯(lián)合體,也就是切洛勉的OKB-52。
這里要插一段花絮,1983年,一個(gè)從莫斯科大學(xué)應(yīng)屆畢業(yè)生分配來到“禮炮”設(shè)計(jì)局,她有一個(gè)美麗的名字:塔季揚(yáng)娜。塔季揚(yáng)娜在設(shè)計(jì)局工作了11年,專門從事軟件設(shè)計(jì)和航天器軌道設(shè)計(jì)工作。1994年從設(shè)計(jì)局離開后,她進(jìn)入政壇協(xié)助父親工作,一時(shí)風(fēng)頭甚勁。您問她父親是誰,鮑里斯·尼古拉耶維奇·葉利欽是也。
在這段嫁雞隨雞、嫁狗隨狗的“動(dòng)蕩”歲月里,“禮炮”設(shè)計(jì)局一直沒有斷過與赫魯尼切夫機(jī)械制造廠的聯(lián)系,1993年6月7日,有情人終成眷屬,葉利欽簽署“結(jié)婚證”,“禮炮”設(shè)計(jì)局和赫魯尼切夫機(jī)械制造廠成為合法“夫妻”,結(jié)合為現(xiàn)在的赫魯尼切夫國家航天科研生產(chǎn)中心。
1993年已是蘇聯(lián)解體第3年,俄國敞開大門拼命尋求與西方特別是美國合作,在以往保密極為嚴(yán)格的航天領(lǐng)域也不例外。1993年,克林頓入主白宮,為了挽救岌岌可危的自由號(hào)空間站,他提出將自由號(hào)空間站計(jì)劃由美國獨(dú)自建造改為國際合作建設(shè)。俄國人看到了機(jī)會(huì),與美國談判合作建設(shè)新一代空間站。
在蘇聯(lián)解體前,“能源”公司、“禮炮”設(shè)計(jì)局都拿出了各自的“和平二號(hào)”空間站方案,這是一種大型空間站,“能源”公司的方案由若干個(gè)懸掛在大型桁架上的90噸的艙段組成,用“能源號(hào)”巨型火箭發(fā)射。“禮炮”局的方案要保守一些,而且軍事色彩更濃。如今俄國人想和美國人合作了,這些設(shè)計(jì)自然要修改,得以美國人為主。1993年11月1日,美國航空航天局與俄羅斯航空航天局簽署協(xié)議,決定合作建造一座國際空間站。圍繞這座空間站的名字還起過爭(zhēng)議,后來干脆不要名字了,就叫“國際空間站”(ISS)。
1998年1月29日,來自15個(gè)國家的代表在美國華盛頓簽署了關(guān)于建設(shè)國際空間站的一系列協(xié)定和三個(gè)雙邊諒解備忘錄,這標(biāo)志著國際空間站計(jì)劃正式啟動(dòng)。
ISS的俄國艙段研制任務(wù)由“能源”公司和赫魯尼切夫中心負(fù)責(zé),生產(chǎn)完全交給了赫魯尼切夫中心。經(jīng)過無休止的拖延和由此帶來的國際爭(zhēng)吵,1998年11月20日,赫魯尼切夫中心建造的第一個(gè),同時(shí)也是ISS的第一個(gè)艙段:“曙光號(hào)”功能貨艙終于在拜科努爾發(fā)射場(chǎng)由“質(zhì)子號(hào)”火箭發(fā)射入軌。看它的名字“功能貨艙”就知道,“曙光號(hào)”也是TKS的后代,它設(shè)計(jì)壽命13年,重19.3噸,長(zhǎng)12.55米,最大直徑4.1米,內(nèi)部容積約72立方米,裝有6噸推進(jìn)劑,供36臺(tái)姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)和2臺(tái)軌道控制發(fā)動(dòng)機(jī)使用。“曙光號(hào)”叫功能貨艙,功能當(dāng)然很多,電源、推進(jìn)、導(dǎo)航、通信、姿控、溫控等樣樣精通。“曙光號(hào)”入軌后不久,美國的“團(tuán)結(jié)號(hào)”節(jié)點(diǎn)艙由航天飛機(jī)釋放并與“曙光號(hào)”對(duì)接成功,ISS在軌組裝由此拉開序幕,直到現(xiàn)在仍在繼續(xù)……
“曙光號(hào)”與“團(tuán)結(jié)號(hào)”并肩飛行
除了參與ISS建設(shè)外,赫魯尼切夫中心還通過其他途徑賺外國人的硬通貨。1993年1月,中心當(dāng)時(shí)還是赫魯尼切夫機(jī)械制造廠時(shí)就和美國洛克希德公司合資成立“洛克希德-赫魯尼切夫國際”公司,利用“質(zhì)子”火箭為國際客戶提供商業(yè)發(fā)射服務(wù)。后來“能源”公司也擠進(jìn)來,公司變成了“洛克希德-赫魯尼切夫-能源國際”公司。
1995年6月,洛克希德公司與馬丁·瑪麗埃塔公司合并后,新成立的洛馬公司與俄國的老搭檔們成立了新的發(fā)射服務(wù)公司,名叫“國際發(fā)射服務(wù)公司”,簡(jiǎn)稱ILS。
除了美國人外中心還跟德國人摻活。1994年,戴姆勒·奔馳宇航公司(DASA)與赫魯尼切夫機(jī)械制造廠簽下協(xié)議,成立“歐洲呼嘯”(Eurockot)公司,干的是和ILS一樣的活,不過用的工具不同。ILS使的是“質(zhì)子號(hào)”、宇宙神;“歐洲呼嘯”使的是“呼嘯號(hào)”運(yùn)載火箭,其實(shí)就是用UR-100N洲際彈道導(dǎo)彈改造的運(yùn)載火箭。2000年首發(fā)。
除了繼續(xù)生產(chǎn)這些老火箭外,赫魯尼切夫中心正在研制新一代“安加拉”系列運(yùn)載火箭,它使用目前流行的模塊化設(shè)計(jì)原則,由輕型、中型、重型和超重型幾種構(gòu)型,低軌道運(yùn)載能力達(dá)2-28.5噸不等。當(dāng)然,就像在蘇聯(lián)時(shí)期一樣,它的對(duì)手“能源”公司也同步推出了它的新一代運(yùn)載火箭設(shè)計(jì),名叫“極光”(又叫“亞馬爾”),再加上一種叫“飛行”的空射火箭就形成了完整的運(yùn)載能力覆蓋譜系。“極光”的各種技術(shù)指標(biāo)在赫魯尼切夫中心的人看來非常可氣:居然跟“安加拉”幾乎完全一樣,“那幫家伙又想搶我們的飯碗了”
“安加拉”系列運(yùn)載火箭
原作者“花卷面包”
矗立在發(fā)射架上的蘇聯(lián)“暴風(fēng)雪”號(hào)航天飛機(jī)點(diǎn)火升空
“暴風(fēng)雪”號(hào)航天飛機(jī)大小與普通大型客機(jī)相差無幾,外形同美國航天飛機(jī)相仿,機(jī)翼呈三角形。機(jī)長(zhǎng)36米、高16米,翼展24米,機(jī)身直徑5.6米,起飛重量105噸,返回后著陸重量為82噸。它有一個(gè)長(zhǎng)18.3米、直徑 4.7米的大型貨艙,能把30噸貨物送上近地軌道,將20噸貨物運(yùn)回地面。頭部有一容積70立方米的乘員座艙,可乘10人,設(shè)計(jì)飛行壽命100次。
前蘇聯(lián)總共建造過5架用于開展飛行活動(dòng)的“暴風(fēng)雪”航天飛機(jī),分別為:
項(xiàng)目編號(hào):1.01,“暴風(fēng)雪”號(hào)--是前蘇聯(lián)唯一一架進(jìn)行過自動(dòng)駕駛模式下太空飛行的航天飛機(jī),于2002年5月12日被完全拆解。所有權(quán)歸哈薩克斯坦。
項(xiàng)目編號(hào):1.02,“小鳥”號(hào)--原計(jì)劃用于實(shí)施第二次自動(dòng)駕駛模式下的太空飛行并與“和平”號(hào)空間站實(shí)施對(duì)接。所有權(quán)歸哈薩克斯坦,目前被拜科努爾航天發(fā)射場(chǎng)博物館收藏。
項(xiàng)目編號(hào):2.01,至停工前只完成了30-50%。
項(xiàng)目編號(hào):2.02,只完成了10-15%。
項(xiàng)目編號(hào):2.03,未完工便被拆毀。
除此之外,前蘇聯(lián)還建造過8架測(cè)試模型,用于進(jìn)行各種驗(yàn)證活動(dòng),德國博物館此次購買的便是其中的一架。
由于在資金方面遭遇巨大障礙,俄羅斯于1993年最終取消了有關(guān)“暴風(fēng)雪”航天飛機(jī)的一系列計(jì)劃。唯一一架曾經(jīng)進(jìn)入太空的“暴風(fēng)雪”號(hào)航天飛機(jī)在2002年的一次倉庫坍塌事故中被毀。