60年代末到70年代初,無(wú)孔不入的克格勃們探聽(tīng)到了這樣一個(gè)消息:美國正在進(jìn)行利用外層空間進(jìn)行空間戰的可能性研究。于是,蘇聯(lián)政府立刻開(kāi)始了相關(guān)計劃的研究,那時(shí)正是登月工程的最高潮時(shí)期,主要的空間技術(shù)研究單位如科羅廖夫設計局、切洛梅的52設計局、揚格利設計局等都承擔了大量的任務(wù),所以這次,為了避免登月計劃的覆轍,出于節約時(shí)間和經(jīng)費的考慮,軍方提出了建立2套計劃的設想,其中1套為空間激光武器平臺,另1套為火箭平臺。最后,由能源公司承擔了空間火箭武器發(fā)射平臺的設計,而這個(gè)設計最后就演變成了著(zhù)名的蘇聯(lián)“暴風(fēng)雪”號航天飛機。![]() 很快,這種空間武器系統就被設計出來(lái),這是一種模塊化設計,分為兩種,分別被命名為“小船”和“瀑布”空間作戰系統,“瀑布”系統如圖所示,也分為3個(gè)部分,但不同之處在于專(zhuān)門(mén)為系統設計了尋的導彈,導彈由系統的雷達引導,攻擊空間目標,完成的系統將安裝在當時(shí)的曙光號的特殊設計貨艙內,最后與后來(lái)的空間站組合成巨大而恐怖的戰斗空間站。 ![]() 最初提出的戰斗空間站模型如下所示,但由于當時(shí)已經(jīng)在考慮發(fā)展類(lèi)似美國太空梭的“可重復航天飛行器”,所以方案最后被擱置,最后導致了一個(gè)新的武器平臺的出現。 真正的暴風(fēng)雪號航天飛機設計,就是一個(gè)不折不扣的全副武裝的空間殺手。那個(gè)“套鞋”——米格-105空天戰斗機在最初的“螺旋”計劃失敗以后,能源公司又將這個(gè)暴力的怪物與“暴風(fēng)雪”結合起來(lái),成為另一種新的空間武器系統,將空間站作為“暴風(fēng)雪”的空間指揮平臺,完成了整套空間武器系統構想。 ![]() ![]() 現在你看到的是紅色帝國著(zhù)名的巨無(wú)霸能源號運載火箭,馱載著(zhù)名為"極地號"的衛星,正在拜科努爾發(fā)射場(chǎng)的路上,準備發(fā)射。然而,“極地”號只是當時(shí)蘇聯(lián)為了掩蓋其真實(shí)目的的一種說(shuō)法,他真正的名字,叫“西徐亞武士”。他就是紅色帝國的另一個(gè)暴力級怪物——太空激光站。 ![]() ![]() 西徐亞人”空間激光武器站的計劃始于1984年,那時(shí)A-60機載激光武器平臺已經(jīng)在塔甘羅格研制成功并進(jìn)入試驗階段。這種輸出功率1兆瓦的激光武器已經(jīng)顯示出了這種未來(lái)新武器的巨大潛力。(在1980年代美國的星球大戰計劃中,美軍大張旗鼓的開(kāi)發(fā)Boeing YAL-1A Airborne Laser (ABL)機載激光武器系統(AirBasicLaser)。蘇聯(lián)也開(kāi)始進(jìn)行機載激光系統的實(shí)驗,由別里也夫設計局與塔甘羅格航空科學(xué)技術(shù)聯(lián)合體共同開(kāi)發(fā),實(shí)際上作為"下一代"軍事技術(shù)的關(guān)鍵項目,蘇聯(lián)全國的科研單位都不同程度的參與了該計劃。1981年8月19日,經(jīng)過(guò)改裝的空中激光實(shí)驗室進(jìn)行了首飛,飛機由一架注冊號CCCP RA-86879的Il-76MD改裝而來(lái),機頭安裝了一個(gè)大型的整流罩,據信內藏激光照射裝置,激光裝置可以收放并且具有相當好的方向射界,機身下部起落架艙加長(cháng)以容納額外的渦輪引擎為激光系統提供能源。1991年飛機進(jìn)行了改進(jìn),安裝了新的設備,用以進(jìn)行新的飛行實(shí)驗,試驗的具體細節尚不得而知。其實(shí),早在2009年8月,俄工程科學(xué)院院士尤里扎伊采夫就首次披露了俄正在研制空基激光武器的消息。按他的話(huà)說(shuō),在俄聯(lián)邦軍事工業(yè)委員會(huì )科技理事會(huì )確定的裝備計劃中,有一些內容涉及到開(kāi)展激光武器研制工作問(wèn)題。他同時(shí)還指出,前蘇聯(lián)也曾進(jìn)行過(guò)激光武器研制工作,其中包括1972年試驗“威力足夠強大的裝置”。蘇聯(lián)在1965年開(kāi)始研制激光武器,并在1973年組建了專(zhuān)門(mén)研究從事這方面研究的設計局。A-60作為飛行試驗室于1981年首次升空,而到了1984年,A-60首次用激光成功摧毀了空中標靶。作戰激光的研制工作在上世紀90年代初完成,但是由于財政撥款大大減少,該項目被凍結。)因此蘇聯(lián)軍方在蘇共中央和蘇聯(lián)部長(cháng)會(huì )議的批準下,于1984年8月27日,由通用機械工業(yè)部部長(cháng)D.巴克拉諾夫簽署N343/0180號命令,正式?jīng)Q定授權“禮炮”設計局研制新型太空激光武器系統,代號17F19D(西徐亞人-D)。 ![]() ![]() 西徐亞人-D沒(méi)有從頭設計,而是采用了很多現成的技術(shù),包括了聯(lián)盟號飛船、暴風(fēng)雪號航天飛機(當時(shí)正在研制中)、質(zhì)子-K火箭和和平號空間站的部分模塊和單元,最后完成了一個(gè)長(cháng)度將近40米,最大直徑4.1米,最大重量95噸的巨型航天器。上半段(直徑2900毫米)是服務(wù)艙模塊,包括了太陽(yáng)能電池板、控制儀器系統和分室推進(jìn)器系統,是控制飛船飛行和航向調整的部分。而變粗的下半身(直徑4100毫米)就是功能艙,也就是完整的激光武器系統,代號“塞西亞”,包括了產(chǎn)生高能激光的化學(xué)反應設備、藥劑儲藏設備、激光管、光學(xué)諧振腔、大功率電源及泵浦,還有光學(xué)準直系統、控制系統和雷達及光電傳感器等。整套系統由蘇聯(lián)研制激光武器的著(zhù)名企業(yè)“天體物理”設計局研制,總體安裝在蘇聯(lián)航天巨頭——赫魯尼切夫機械廠(chǎng)完成。 ![]() ![]() 以下就是在赫魯尼切夫機械廠(chǎng)車(chē)間內組裝的“西徐亞人”。 ![]() 前端,黑色的是折疊的巨大太陽(yáng)能電池板與和平號號空間站相同。 后半部分激光武器系統和發(fā)動(dòng)機。 其實(shí),解決激光器和飛行系統的問(wèn)題還不算難,最難的就是如何將他送上天。 在我們這些暴力美學(xué)愛(ài)好者眼里也許覺(jué)得夠大就夠暴力。但從技術(shù)的角度說(shuō),太大了就意味著(zhù)得有更大更暴力的家伙才能拉得動(dòng)他。畢竟,暴力美學(xué)只是個(gè)副產(chǎn)物。就象周星星的一句名言:人不過(guò)是父母性高潮后的副產(chǎn)物。好在這個(gè)從不缺乏暴力美學(xué)基因的紅色帝國總有奇跡出現,這個(gè)奇跡就是另外一個(gè)暴力美的杰作: ![]() 能源號運載火箭 在經(jīng)歷了N1火箭砸碎在拜科努爾的登月夢(mèng)想之后,蘇聯(lián)并沒(méi)有停止研制大功率運載火箭的腳步。1974年,蘇聯(lián)開(kāi)始了對能源號火箭的方案論證工作。正如NASA用航天飛機取代土星5號的計劃,能源科研生產(chǎn)聯(lián)合體提出了祝融星計劃(Vulkan),計劃設計一種以質(zhì)子號火箭為基礎,使用與質(zhì)子號相同燃料、比質(zhì)子號更大、推力更強的、采用模塊化設計的火箭。1976年成立了著(zhù)名的能源公司,主要研制大功率運載火箭。 十年磨一箭,臥薪嘗膽的蘇聯(lián)人到1986年已經(jīng)完成了這個(gè)巨人的全部設計和制造,并決定將搭載西徐亞人作為他的第一次處女航。這絕對是一個(gè)讓你血脈噴張的暴力美學(xué)杰作,他太漂亮了,以至于到現在還有很多俄羅斯航空航天愛(ài)好者在繪制著(zhù)他的風(fēng)姿?!澳茉刺枴边\載火箭長(cháng)約60米,總重2400噸,起飛推力3500噸,能把100噸有效載荷送上近地軌道?;鸺种萍壓托炯墐杉?,火箭長(cháng)約60米,總重2400噸,起飛推力3500噸,能把100噸有效載荷送上近地軌道。第一級捆綁4臺RD-170型液體助推火箭,高39米,直徑4米;第二級為直徑8米的芯級,長(cháng)度為60米,由4臺RD-0120液氫液氧發(fā)動(dòng)機組成。發(fā)射時(shí),第一,二級同時(shí)點(diǎn)火,第一級4臺助推火箭工作完成后,由地面控制脫離芯級火箭回收,經(jīng)修理后可重復使用50次;第二級即芯級火箭可將有效載荷送入地球軌道運行。 ![]() "西徐亞"人激光武器平臺與前面說(shuō)過(guò)的"瀑布"空間導彈發(fā)射平臺一樣都是蘇聯(lián)紅星戰中“賽艇”計劃的組成部分,都是在絕密情況下進(jìn)行的。因為當時(shí)美蘇有限制發(fā)展進(jìn)攻性戰略武器協(xié)議。當然地球人都知道,這一紙空文就象婊子說(shuō)自己還是處女一樣的可笑,不過(guò)表面文章還得做。為了確保系統可靠,禮炮設計局研制了2臺西徐亞人,第一部尾號18101為實(shí)驗型,第二部是尾號18201,兩個(gè)系統都做了改動(dòng),沒(méi)有儲存二氧化碳,而是選擇測試的氙,氪的混合物。此外整個(gè)外表都采用了特殊的黑色涂層,用于最大限度吸收太陽(yáng)能以保障內部?jì)x器溫度,減少使用太陽(yáng)能電池板的用電。計劃在有條不紊地進(jìn)行著(zhù),到1987年已接近完成。讓人激動(dòng)人心的時(shí)刻即將到來(lái)。 ![]() ![]() 實(shí)際上,西徐亞人的總裝在1986年就已完成,起初發(fā)射計劃定于于1986年9月。然而,由于制造設備的延誤和天氣原因,發(fā)射一再推遲,最后到1987年5月11日,戈爾巴喬夫來(lái)到拜科努爾航天發(fā)射場(chǎng)視察整個(gè)項目工作,發(fā)射時(shí)間定在了5月15日。巨大的火箭系統被拖出廠(chǎng)房,緩緩駛向發(fā)射場(chǎng)。 ![]() 與暴風(fēng)雪號或聯(lián)盟號對接 進(jìn)行維修升級 蘇聯(lián)塔斯社授權發(fā)布了一條簡(jiǎn)短的消息:1987年5月15日,我國在拜科努爾航天中心由能源號運載火箭發(fā)射了一顆極地號探測衛星。 發(fā)射計劃是成功的,然而不幸的是,極地號在進(jìn)入地球軌道后控制系統發(fā)生故障,經(jīng)過(guò)地面測控中心的搶救無(wú)效,被啟動(dòng)自毀計劃墜毀入太平洋海域。不過(guò),因為第一枚極地號是實(shí)驗型,沒(méi)有安裝激光武器系統,而是安裝了儀器設備準備進(jìn)行一系列試驗和測試,所以還不是完全意義上的西徐亞人,但當時(shí)真正的西 徐亞人已經(jīng)在赫魯尼切夫的工廠(chǎng)里組裝中。 正當科研人員們查找事故原因,準備新的發(fā)射時(shí),更大的悲劇發(fā)生了: 倡導新思維,準備與美國人和好的新領(lǐng)導人戈爾巴喬夫根據這場(chǎng)事故否定了這個(gè)計劃,并公開(kāi)的宣稱(chēng)改變國家戰略,主張積極防御。因此,大力削減進(jìn)攻性武器發(fā)展。在這種思潮的影響下,整個(gè)計劃開(kāi)始進(jìn)入一種莫名的停頓,為了保證暴風(fēng)雪號的發(fā)射,這個(gè)計劃暫時(shí)終止,直到1991年前蘇聯(lián)解體。 ![]() 蘇聯(lián)反制美國X21航天戰機(就是今天X37B飛行器的前身)的MAKS航天戰機 蘇聯(lián)MAKS航天戰機計劃是蘇聯(lián)時(shí)期應對美國的X21無(wú)人航天飛機而生的。注意美蘇的這航天戰機計劃是真正意義上的太空戰機(跟MIG105不同)這些航天戰機將長(cháng)時(shí)間的在太空執行巡航警戒任務(wù)。一次任務(wù)周期可能在1年左右,燃料補給由軍用太空站完成(蘇聯(lián)的鉆石號軍用空間站)是真正意義上以太空為基地的航天軍事力量,但可惜的是MAKS工程已經(jīng)不復存在了。幾乎找不到任何數據,這幾張圖也算是少見(jiàn)了,這是蘇聯(lián)時(shí)期的MAKS設想圖樣機。 ![]() ![]() 發(fā)射方式 蘇聯(lián)航空航天事業(yè)可謂群星璀璨,隨便找個(gè)軍迷,都能說(shuō)出一大批耳熟能詳的名字:科羅廖夫、切洛梅、揚格利、格魯什科、伊留申、米高揚、格列維奇、圖波列夫、蘇霍伊、西蒙諾夫......,然而不少人卻很少知道蘇聯(lián)有翼載人航天器的先鋒。他,就是洛吉諾-洛金斯基 1962年,蘇聯(lián)空軍提出了高超音速有翼空天飛行器的五年發(fā)展計劃。1965年,科羅廖夫將這個(gè)項目交給了米高揚的第155試驗設計局,而這個(gè)項目負責人的任務(wù)就落在了55歲的洛吉諾-洛金斯基的肩上。這是一種兩級空天飛行器,被命名為“螺旋”。它包含兩部分:高超音速母機(GSR)和軍用飛船(OS)。其基本設想是:起飛借助于滑跑車(chē),在時(shí)速達到380-400千米時(shí),“螺旋”和滑跑車(chē)脫離,飛向空中。在高超音速母機(GSR)達到預定速度和高度時(shí),軍用飛船(OS)脫離母機,飛向軌道。 ![]() MIG105航天戰機與暴風(fēng)雪號航天飛機相結合的未來(lái)發(fā)展 ![]() ![]() 計算表明,該系統的有效載荷重量約為其發(fā)射重量的12.5%,且有85%的發(fā)射重量返回地球,而當時(shí)科羅廖夫設計的320噸重的聯(lián)盟火箭只能將發(fā)射重量的2.5%送上太空,返回地球的只有2.8噸重的著(zhù)陸器。同時(shí),“螺旋”不光能返回,它還可以再次飛行,而且無(wú)需航天發(fā)射場(chǎng)。當時(shí)制造了試驗型軌道飛機,并進(jìn)行了首批計劃內的飛行。在返回大氣層時(shí),它就像飛機一樣,可在半徑為600~800公里的范圍內選擇著(zhù)陸點(diǎn)。它的用途極為廣泛,既可作為航天轟炸機或偵察平臺,也可作為航天武器載機或作為有人駕駛的救援機,同時(shí)還可作為截擊機或只是作為技術(shù)驗證平臺。 ![]() 該計劃被命名為“50-50計劃”,其中的“50號產(chǎn)品”為單座軍用空天飛機,而“50-50”號產(chǎn)品”為高超音速載機?!?0”這一數字表示為即將到來(lái)的偉大十月革命50周年獻禮,并計劃在此時(shí)進(jìn)行首期亞音速試驗。高超音速載機由圖波列夫設計局負責研制,它應在極大的速度(M5.5~6)和24~30公里的高度上釋放這架10噸重的空天飛機。 ![]() 軍用飛船(OS)是一種單座有翼戰斗飛行器,可以安裝不同任務(wù)模塊,執行晝間照像偵察、雷達偵察、截擊空間目標等任務(wù),還可以安裝上面級,檢查敵對的空間飛行器。所有型號都重8800千克,其中偵察型號載有500千克戰斗載荷,截擊型號載有2000千克戰斗載荷。根據射向和傾角的不同,軍用飛船(OS)的軌道高度從130到1350千米不等。任務(wù)要在環(huán)繞飛行的兩三圈內完成,在第三圈離軌著(zhù)陸。機動(dòng)能力靠船上發(fā)動(dòng)機實(shí)現,使用液氟和阿米酚。軍用飛船(OS)以大攻角重返大氣層,依靠?jì)?yōu)異的氣動(dòng)設計,它可以在大氣層內飛行4000~6000千米,偏航機動(dòng)1100~1500千米。 軍用飛船(OS)的良好操縱性使它可以在夜間和惡劣天氣下降落,蘇聯(lián)境內設有備用降落場(chǎng),如果主降落場(chǎng)不能使用,軍用飛船(OS)在第三圈可以選擇在備用降落場(chǎng)著(zhù)陸。軍用飛船(OS)采用第36試驗設計局研制的“36-35”型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機。讓人很難相信的是,在著(zhù)陸速度不超過(guò)250千米/時(shí)的情況下,同其他耐用的蘇聯(lián)飛行器一樣,軍用飛船(OS)可以在簡(jiǎn)易的第二級機場(chǎng)跑道降落。 ![]() 設計師洛吉諾-洛金斯基1966年6月29日確定了“螺旋”(VOS)的初步設計方案,可復用高超音速母機(GSR)采用有翼寬體設計,水平起飛,重52噸,設計局代號“50-50”,它背負代號“50”的載人軍用飛船(OS)。整個(gè)飛行器重達115噸。 在這一設計中,高超音速母機(GSR)裝有四臺使用液氫的發(fā)動(dòng)機(VRD)。高超音速母機(GSR)起飛后不斷加速,飛行到6倍音速(1800 米/秒),高度28~30千米時(shí),第二級也就是軍用飛船(OS)脫離,靠自身動(dòng)力飛向預定軌道,母機則飛回發(fā)射場(chǎng)。 VR型號是R-39-300,使用液氧/煤油作為推進(jìn)劑時(shí),高超音速母機(GSR)可以將軍用飛船(OS)送入130~150千米高的極軌道,或者將5噸有效載荷送入750千米軌道。如果使用液氧/液氫作為推進(jìn)劑,則可將10.3噸有效載荷送入750千米軌道。由于直接將液氟作為推進(jìn)劑難度太大,設計師們決定軍用飛船(OS)的動(dòng)力研制分三步走,先用偏二甲肼和四氧化二氮,技術(shù)成熟后用液氟和液氨,充分積累使用經(jīng)驗后再用阿米酚替代液氨。 設計師們認為這種全新的飛行器應當具有如下特性: -進(jìn)入軌道的有效載荷重量不小于系統起飛重量的9%; -降低成本,射入軌道的有效載荷每公斤花費要比使用同類(lèi)推進(jìn)劑的火箭低3~3.5倍; -具備多用途、高度自動(dòng)化和快速再瞄準能力; -高超音速母機(GSR)對地面設施的低依賴(lài)性; -將機場(chǎng)減少到可能的最低數量; -快速到達全球任何地區; -軍用飛船(OS)不僅在空間,而且在進(jìn)入大氣層和著(zhù)陸時(shí)都具備有效的機動(dòng)能力; -在夜間和惡劣天氣下降落的能力,在返回時(shí)選擇主降落場(chǎng)或備用降落場(chǎng)的能力。 ![]() 受技術(shù)能力的限制,高超音速母機(GSR)一時(shí)出不來(lái),設計局決定先研制實(shí)驗型軍用飛船(OS),既然指望不上先進(jìn)的高超音速母機(GSR),那就用科羅廖夫的“聯(lián)盟”火箭發(fā)射。同時(shí),設計人員已經(jīng)看到進(jìn)一步完善技術(shù)方案的途徑,第一步就是大大提高推進(jìn)效率,研制超燃沖壓發(fā)動(dòng)機,使系統全面可重復使用成為可能。 ![]() ![]() ![]() 1967年開(kāi)始制造有人駕駛軌道飛機的縮比試驗器。在這些1/2和1/3模型中,代號“105.11”的模型用于亞音速大氣層試驗,“105.12”用于超音速研究,“105.13”用于高超音速研究,但這一項目于1969年6月被中止,當時(shí)的國防部長(cháng)格列奇科元帥認為這簡(jiǎn)直就是“天方夜談”。 ![]() ![]() ![]() 1974年6月30日,在火箭發(fā)動(dòng)機專(zhuān)家格魯什科的支持下,“螺旋”計劃恢復實(shí)施,并擬進(jìn)行軌道飛機的亞音速飛行試驗。1976年10月11日,該軌道飛機完成了第一次飛行,一年后的11月27日也完成了“米格-105”試驗機從圖-95KM型機上在5000米高度上的第一次投放,總共進(jìn)行了8次試飛,從而確定了該空天飛機的亞音速氣動(dòng)性能和各系統在大氣層中飛行的性能。 ![]() ![]() ![]() 該軍用飛船(OS)呈平底形狀,采用升力體式機身,前部較大并向上翹起,因此該機又被戲稱(chēng)為“套鞋”。這種幾何形狀可大大降低機身在再入大氣層時(shí)的受熱程度。該機的獨特之處是其可變式機翼。機翼安裝時(shí)與水平面呈60度角,在起飛、軌道飛行和再入大氣層時(shí)用作垂直安定面。在再入大氣層并將速度降低到亞音速后,機翼轉至水平狀態(tài),從而增加了升力。機身、機翼和巨大垂直尾翼的后掠角度分別為78、55和60度?!懊赘?105”安裝有科列索夫研制的RD-36-35K型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機,軌道發(fā)動(dòng)機由19臺大小不一的發(fā)動(dòng)機組成,以進(jìn)行軌道粗定位和精確機動(dòng)。該飛機長(cháng)8.5米,高3.5米,重4220公斤,翼展7.4米。 ![]() 隨著(zhù)美國航天飛機的逐步實(shí)現,蘇聯(lián)70年代后決定終止該項目,全部轉為研制類(lèi)似美國航天飛機的“BURAN”計劃,也就是著(zhù)名的“暴風(fēng)雪”號航天飛機項目,螺旋計劃遂宣告結束。但是計劃中不少的成果都應用在后來(lái)的"暴風(fēng)雪"號航天飛機上。洛吉諾-洛金斯基甚至幻想著(zhù)借助“暴風(fēng)雪”號的研制而讓“螺旋”獲得新生。這是后期的設想:以"暴風(fēng)雪"號航天飛機為載機,內部安裝旋轉式支架,放入5架空天戰斗機,如同左輪手槍一樣的發(fā)射!其想象力之豐富,幾乎就是《星球大戰》的再現。 ![]() 能源號模塊化巨型運載火箭 80年代初以來(lái),西方分析家一直在推測,蘇聯(lián)在研制一種能把100~150噸重的有效載荷送到低地軌道的新的大型運載火箭。1987年5月15日,蘇聯(lián)發(fā) 射了能源號超級運載火箭,證實(shí)了這一猜測。這種火箭很可能采用了一些極其先進(jìn)的設計原理,本文將概述這種火箭的突出特點(diǎn)。 能源號火箭采用全新結構,具有新的特性。這種火箭的運載能力很大,壽命長(cháng),性能高。它一次就能把100噸的有效載荷送到低地軌道,這相當于現在蘇聯(lián)每年送 人低地軌道的總有效載荷的l/3。一枚能源號火箭低地軌道的運載能力相當于5枚質(zhì)子號SL—13火箭或15艘聯(lián)盟A一4飛船的運載能力。 因此,能源號火箭是蘇聯(lián)進(jìn)行航天活動(dòng)的一種全新運載工具。蘇聯(lián)從G型火箭的失敗中吸取了許多重要教訓,能源號火箭的設計工作是從頭開(kāi)始的,它的基本技術(shù)規 范如下: 1.送到低地軌道的有效載荷重量不低于100噸; 2.全部采用低溫燃料——可用液體甲烷或液氫; 3.采用液體燃料,使每一級都可以控制; 4.所有重要的部件都要回收;· 5.重點(diǎn)放在機組人員的安全上 “能源號”是蘇聯(lián)的一種重型通用運載火箭,也是目前世界上起飛質(zhì)量與推力最大的火箭。西方國家取的代號是SL—17。 為實(shí)現載人登月,蘇聯(lián)從50年代末就開(kāi)始研制H—1重型運載火箭(西方國家稱(chēng)之為G型火箭,取代號為SL—15),但在研制過(guò)程中屢遭挫折。1974年5月,蘇聯(lián)停止執行H—1火箭計劃,開(kāi)始了“能源號”火箭的方案論證工作。 “能源號”是蘇聯(lián)為了滿(mǎn)足90年代、特別是21世紀初載人與不載人、軍用與民用航天任務(wù)的需要,推進(jìn)近地空間的工業(yè)化和戰略防御研究而研制的。它的主 要任務(wù)包括:發(fā)射多次使用的軌道飛行器;向近地空間發(fā)射大型飛行器、大型空間站的基本艙或其它艙段、大型太陽(yáng)能裝置;向近地軌道或地球同步軌道發(fā)射重型軍 用與民用衛星;向月球、火星或向深空發(fā)射大型有效載荷。 “能源號”是作為火箭—空間大系統的一個(gè)組成部分和這個(gè)大系統的其它組成部分統一協(xié)調發(fā)展的。大系統自1976年開(kāi)始,由能源科研生產(chǎn)聯(lián)合體負責研 制。整個(gè)系統的研制費用高達140億盧布或524億美元(1989年幣值)。大系統中“能源號”火箭的總設計師是古巴諾夫(S.H.FyaaHoB)。有 近百個(gè)設計局、工廠(chǎng)、企業(yè)和研究所直接參加了“能源號”的研制工作。目前投入使用的僅是“能源號”的基本型,于1987年5月15日首次發(fā)射,1988年 11月15日第二次發(fā)射,運載了“暴風(fēng)雪號”軌道飛行器,兩次發(fā)射都獲得成功。 主要技術(shù)性能(基本型) 級數 2級 起飛推力 34833kN 全長(cháng) 60.155m 推重比 1.48:1 最大寬度 20m 運載能力(200km軌道) 105t 子級質(zhì)量 2400t 推進(jìn)劑質(zhì)量~2000t 助 推 級 級長(cháng) 32.120m 推進(jìn)劑 液氧/煤油 發(fā)動(dòng)機 4臺PJI—170發(fā)動(dòng)機 地面比沖 3033N·s/kg 地面推力 29028kN 工作時(shí)間 ≈150s 真空推力 31616.8kN 芯 級 級長(cháng) 60.155m 推進(jìn)劑質(zhì)量 7172550kg 直徑 8.076m 發(fā)動(dòng)機 液體火箭發(fā)動(dòng)機 工作時(shí)間 381.0s 推進(jìn)劑 液氧/液氫 地面推力 5805kN 真空比沖 4452N·s/kg 真空推力 7845.2kN 總 體 布 局 “能源號”火箭在總體布局上繼續沿用了蘇聯(lián)大型運載火箭自50年代后期以來(lái)廣泛采用的橫向捆綁助推器的結構形式,即在芯級周?chē)壊煌瑪盗康闹?器,用以構成助推級。1987年5月投入使用的僅是“能源號”火箭的基本型。從外形圖可以看出,它由芯級、助推級與有效載荷組成,助推級則由捆綁在芯級兩 側的4個(gè)相同的液體火箭助推器組成。 “能源號”與蘇聯(lián)以往的運載火箭相比,具有如下的特點(diǎn): 1) 有效載荷并不配置在火箭的頭部,而是安裝在芯級的一側。 2) “能源號”火箭并不直接將有效載荷運送入軌,而僅將其加速到亞軌道速度,在預定的軌道高度(通常約為110km)與有效載荷分離。有效載荷在分 離后尚需依靠自身的發(fā)動(dòng)機提供推力,加速飛行,直至進(jìn)入所要求的軌道。采用這種工作模式既可使芯級在與有效載荷分離后自毀時(shí)所產(chǎn)生的大量碎片不會(huì )對近地空 間造成污染,又可使運載火箭具有較大的使用靈活性,以滿(mǎn)足多種有效載荷與不同用途的運載需要。 3) 十分重視安全與可靠性,強化了地面試驗。在飛行中即使助推級或芯級有一臺發(fā)動(dòng)機出現故障,火箭仍可繼續進(jìn)行有控制的飛行?;鸺耐浦乇瓤梢越档偷?.25:1。 4) 從一開(kāi)始就把火箭設計成積木式系統?;鸺捎脴藴实囊后w火箭助推器,可以通過(guò)在芯級周?chē)?個(gè)、4個(gè)、6個(gè)或8個(gè)助推器,或者以一組助推器為 基礎,增加不同的上面級,組成運載火箭系列,具有向低地球軌道發(fā)射/Jx~10t,大至200t有效載荷的能力。捆綁8個(gè)助推器時(shí),有效載荷將配置在芯級 的上方。 5) 為解決與運載火箭多次重復使用有關(guān)的結構、回收等問(wèn)題創(chuàng )造了必要的試驗與研究條件?!澳茉刺枴逼袢允嵌问褂玫倪\載火箭,費用昂貴。為了大幅度地降低使用成本,蘇聯(lián)正在進(jìn)行火箭助推級和芯級回收與重復使用的可行性研究。在“能源號”火箭每個(gè)助推器外側的上、 下兩端增設了回收設備艙,在底部還可以安裝一個(gè)獨特的折疊式槳葉狀減速機構。在“能源號”發(fā)射后可以借助回收系統來(lái)回收助推級乃至芯級?! ?br> ![]() 第一種狀態(tài)的貨艙包括上部的有效載荷和下部的噴氣操縱級(RCS)。RCS采用一臺推力達85kN的液氧/煤油辜發(fā)動(dòng)機提供推力,并用游動(dòng)發(fā)動(dòng)機控制 貨艙的飛行姿態(tài)。主發(fā)動(dòng)機系統長(cháng)5.5m,直徑3.7m,推進(jìn)劑質(zhì)量11~15t。主發(fā)動(dòng)機可以多次起動(dòng)。這種貨艙能把88t載荷送入200km軌道或把 81.5t載荷送/k.600km軌道。除向低地球軌道運送有效載荷外,這種貨艙還可用作軌道間的空間拖船或用于與行星交會(huì )的機動(dòng)飛行器。 第二種狀態(tài)的貨艙與第一種狀態(tài)的基本上相同,但用“能源號”上面級(EUS)取代了RCS。EUS用一臺推力達100kN的液氧/液氫主發(fā)動(dòng)機提供推 力,并用游動(dòng)發(fā)動(dòng)機進(jìn)行姿態(tài)控制。主發(fā)動(dòng)機系統長(cháng)16.47m,可以多次起動(dòng),推進(jìn)劑質(zhì)量70t。這種貨艙的主要用途是將有效載荷送入高軌道(包括地球靜 止軌道)、月球軌道和行星際軌道。 第三種狀態(tài)的貨艙既使用RCS,又使用EUS,主要用于執行行星際軌道飛行與著(zhù)陸任務(wù)。 對于第一、二、三種狀態(tài)的貨艙來(lái)說(shuō),有效載荷的長(cháng)度分別可達35m、23.5m和19.5m,最大直徑均為5.5m。 典型飛行程序 在起飛前約13s,助推器與芯級的發(fā)動(dòng)機幾乎同時(shí)在地面點(diǎn)火工作。芯級發(fā)動(dòng)機先點(diǎn)燃,緊接著(zhù)助推級的發(fā)動(dòng)機也點(diǎn)燃。采用地面同時(shí)點(diǎn)火的方案可以避開(kāi)發(fā) 動(dòng)機高空點(diǎn)火的問(wèn)題,有利于提高發(fā)射可靠性?;鸺谄痫w前3s達到全推力,起飛后20s需要適當降低芯級發(fā)動(dòng)機的推力,以使火箭在主動(dòng)段的氣動(dòng)載荷不致過(guò)大?;鸺痫w后不久,即開(kāi)始偏東飛行。 助推級的4臺發(fā)動(dòng)機在工作約148s后關(guān)機,這時(shí)火箭達到40km高度與1.8kin/s速度。在此高度上4個(gè)助推器分成兩對先后與芯級分離,落在距發(fā)射點(diǎn)約400km的預定區域。助推器也可借助回收系統在地面回收。 芯級繼續工作,直至點(diǎn)火后約380s關(guān)機。這時(shí)火箭達到110km高度與亞軌道速度(約6km/s)。芯級在此高度與有效載荷分離,滑行約30min后再入大氣層,最后濺落在太平洋的預定水域。有效載荷再依靠自身發(fā)動(dòng)機的推力加速飛行,直至進(jìn)入預定的軌道。 ![]() ![]() ![]() ![]() 發(fā) 展 趨 勢 “能源號”火箭的主要發(fā)展趨勢是: 1)以基本型為基礎,逐步擴展,形成不同運載能力的運載火箭系列??紤]采用的方案有: 在芯級兩側捆綁2個(gè)助推器,火箭質(zhì)量1700t,地面推力19613kN,真空推力23536kN,運載能力65t(近地軌道);在芯級周?chē)?6個(gè)助推器,運載能力提高到150t(近地軌道);在芯級四周捆綁8個(gè)助推器,火箭質(zhì)量4000t,地面推力63740kN,真空推力70608kN,運 載能力200t(近地軌道)。 2)研究與解決運載火箭的回收與重復使用問(wèn)題,以便大幅度地降低運載成本。正在研究?jì)蓚€(gè)基本方案:助推器裝備回收系統(降落傘、反推火箭、著(zhù)陸裝 置等),使助推器在分離后能夠有控制地下降與著(zhù)陸;芯級裝機翼,使其能滑翔返回發(fā)射場(chǎng)。前一方案正在研究中,后一方案是長(cháng)遠方案,當前僅在進(jìn)行可行性研究。 這個(gè)組合方案的運載量為185噸。這樣的只需要兩次就能發(fā)射一個(gè)國際空間站 前蘇聯(lián)總共建造的5架用于開(kāi)展飛行活動(dòng)的“暴風(fēng)雪”航天飛機最終的歸宿: OK-1K1(“暴風(fēng)雪”號)是前蘇聯(lián)唯一一架進(jìn)行過(guò)自動(dòng)駕駛模式下太空飛行的航天飛機,在2002年的一次廠(chǎng)房坍塌事故中被毀,并于2002年5月12日被完全拆解。所有權歸哈薩克斯坦。 2002年,暴風(fēng)雪號航天飛機中可以飛行的一架連同能源號火箭一道,因拜科努爾的廠(chǎng)房坍塌而被摧毀 OK-1K2(“小鳥(niǎo)”號),原計劃用于實(shí)施第二次自動(dòng)駕駛模式下的太空飛行并與“和平”號空間站實(shí)施對接。所有權歸哈薩克斯坦,目前被拜科努爾航天發(fā)射場(chǎng)博物館收藏。 OK-2K1(“貝加爾”號)至停工前只完成了30-50%,現收藏于德國辛斯海姆(Sinsheim)的航空博物館之中 OK-2K2只完成了10-15%,部份被拆開(kāi),其余部份存放在莫斯科附近的圖什諾(Tushino)機器制造廠(chǎng)之中 OK-3K2未完工便被拆毀 ![]() 經(jīng)過(guò)三個(gè)小時(shí)無(wú)人自動(dòng)飛行即返回地的OK-1K1 前蘇聯(lián)建造的8架“暴風(fēng)雪”航天飛機的測試機,試驗機用以測試數據或者作大氣飛行,亦有些僅為測試電子組件擺放、駕駛程序的模型。 空中及靜態(tài)試驗機 OK-M(后稱(chēng)OK-ML-1),1982年靜態(tài)測試;靜態(tài)測試部份:零件、常溫靜態(tài)加載、質(zhì)量慣性矩、載荷、發(fā)射載具接口測試(水平及垂直),現存放于拜科努爾太空中心之中 OK-KS(003),1982年靜態(tài)電力/整合測試 ;靜態(tài)測試部份:電子及電力,現存放于科羅廖夫的“能源”號工廠(chǎng) OK-MT(后稱(chēng)OK-ML-2),1983年機械模型; 靜態(tài)測試部份:設備使用說(shuō)明、液體及氣體加載方法、密封系統完整性、船員進(jìn)出、說(shuō)明書(shū),現存放于拜科努爾太空中心。 OK-GLI(“暴風(fēng)雪”號全尺寸空氣動(dòng)力模擬,代號BTS-02,報廢前共進(jìn)行了24次飛行模擬),1984年空中測試 ,模疑空中試驗機:共進(jìn)行過(guò)24次空中試飛及9次滑行測試。最終由德國施派爾城技術(shù)博物館購入,原本預定于2005年付運到德國。但直至2006年6月為止仍被停放在巴林。(詳見(jiàn)上文) OK-??? (005?) ,靜態(tài)測試、震動(dòng)及真空試驗機,現存位置不詳。 OK-TVI,靜態(tài)熱力/真空測試場(chǎng);靜態(tài)測試部份:熱力/真空環(huán)境測試箱、熱平衡過(guò)程,現存位置不詳。 OK-??? (008?) ,靜態(tài)測試、震動(dòng)及真空試驗機,現存位置不詳。 OK-TVA,靜態(tài)測試、結構試驗機:加載及壓力、熱力及震動(dòng),現存放于莫斯科的高爾基公園之中。 ![]() 現停放在高爾基公園內的OK-TVA試驗機 (“能源”號火箭+“暴風(fēng)雪”號航天飛機)發(fā)射場(chǎng)區占地1000公頃,上百種設施可確保50多種高新技術(shù)和 200多個(gè)分系統安全有序地工作。(“能源”號火箭+“暴風(fēng)雪”號航天飛機)發(fā)射場(chǎng)區是一個(gè)五層地下混凝土結構,包括控制、測試和其它設施。它通過(guò)兩條間 距18米寬的鐵軌與發(fā)射塔架連接,由4臺機車(chē)牽引能源號火箭/暴風(fēng)雪號航天飛機這一巨大的飛行聯(lián)合體。該發(fā)射場(chǎng)區是一個(gè)多功能、多用途發(fā)射場(chǎng)區,包括“能源”號超重型火箭和“暴風(fēng)雪”號航天飛機發(fā)射設施以及相應的地面支持設施和特殊的著(zhù)陸跑道、著(zhù)陸 場(chǎng)區?!澳茉础碧柍匦突鸺c運載美國航天飛機的助推火箭類(lèi)似,第一級捆綁4個(gè)直徑4米、長(cháng)40米的助推器,芯級直徑達8米,長(cháng)60米?;鸺谝患壓托炯?采用液氧煤油,第二級為液氫液氧低溫燃料,起飛質(zhì)量達到2400噸,可以將100噸的有效載荷送入低地球軌道。該火箭凝聚了前蘇聯(lián)成千上萬(wàn)名航天工程師的心血,是前蘇聯(lián)各方合作的典范。這一項目震驚了當時(shí)的整個(gè)世界航天界。如此巨大的運載火箭,需要怎樣的組裝測試廠(chǎng)房呢?它的組裝測試廠(chǎng)房長(cháng)220米、寬190米、高47米,是拜科努爾發(fā)射場(chǎng)最大的設施。在建設過(guò)程中,每天動(dòng)用2000多名建筑工人,日夜奮戰。這在20世紀60年代末和70年代初是難以想像的。 “暴風(fēng)雪”號航天飛機長(cháng)36.4米、高16.45米,可以攜帶30噸的貨物和航天員往返于太空和地球之間。其組裝測試廠(chǎng)房長(cháng)224米、寬122米、高34米,可以同時(shí)容納3架暴風(fēng)雪號航天飛機。 該發(fā)射設施的獨特之處在于融發(fā)射和測試為一體,不僅能用于“能源”號火箭的發(fā)射準備和起飛,而且還可以進(jìn)行火箭發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火試驗和燃料加注。所有發(fā)射設施均 通過(guò)發(fā)控中心的計算機系統來(lái)操作,高水準的自動(dòng)倒計時(shí)系統可以實(shí)時(shí)監控500多項裝有預制程序的緊急狀態(tài)。 “暴風(fēng)雪”號航天飛機著(zhù)陸場(chǎng)區最具特色,先前建有一主著(zhù)陸場(chǎng)區,后來(lái)又建設了兩個(gè)備份著(zhù)陸場(chǎng)區,火箭和航天飛機從制造廠(chǎng)商交付到航天飛機返回地球 著(zhù)陸以及飛行后航天飛機的整修,各種服務(wù)和后勤保障設施應有盡有。除著(zhù)陸場(chǎng)區所承擔的主要任務(wù)外,長(cháng)4500米、寬84米的跑道還能起降各種類(lèi)型的飛機。 在建設機場(chǎng)跑道時(shí),為了運送總面積達37.8公頃的特制超強度水泥板,建設當局專(zhuān)門(mén)設計了切割打磨水泥板的特制銑床。 1987.5.15日,“能源”號火箭攜帶模擬的“極地”號軌道武器平臺進(jìn)行了首飛。1988.11.15日,能源號火箭再次攜帶無(wú)人駕駛 的“暴風(fēng)雪”號航天飛機進(jìn)行了第二次試飛。兩次飛行任務(wù)均獲成功。這標志著(zhù)當時(shí)前蘇聯(lián)的航天科學(xué)技術(shù)有了質(zhì)的飛躍。這種新型航天運輸系統可以為前蘇聯(lián)提供 更加廣闊的空間探索。但可惜的是,由于缺乏研制經(jīng)費,該項目被迫中途流產(chǎn)。盡管如此,(“能源”號火箭+“暴風(fēng)雪”號航天飛機)項目所具有的發(fā)展潛力,為前蘇聯(lián)乃至現代俄羅斯航天技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實(shí)的技術(shù)基礎。 紅星計劃是純粹在美國的星球大戰忽悠下搞起來(lái)的太空軍事工程其中包括軍用空間站軌道激光武器平臺小型航天戰機重型模塊化運載火箭以及航天飛機等多種武器系統構成的一套初步的攻防兼備的太空軍事力量主要是以摧毀敵國太空力量攔截對方洲際導彈已經(jīng)由天到地的攻擊....雖然蘇聯(lián)在解體前已經(jīng)初步建成了太空軍事力量體系但也耗費巨大的國力,特別是生不逢時(shí)遇到一個(gè)混蛋總統...可以說(shuō)美國星球大戰計劃的目的達到了。 |
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船只

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前蘇聯(lián)設計的宇宙飛船

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前蘇聯(lián)設計的宇宙飛船

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