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標(biāo)題: 愚蠢火箭設(shè)計(jì)——蘇聯(lián)登月夢想落空 [打印本頁]

作者: 掃街 時(shí)間: 2013-10-22 12:40
標(biāo)題: 愚蠢火箭設(shè)計(jì)——蘇聯(lián)登月夢想落空
據(jù)國外媒體報(bào)道,，蘇聯(lián)人雖然率先將衛(wèi)星(“斯普特尼克”號衛(wèi)星)送入太空，但第一個(gè)登上月球的卻是美國人,。在與蘇聯(lián)人展開的太空競賽中,，美國人無疑是勝者。美國率先將人類送上月球,，除美國外,，包括蘇聯(lián)在內(nèi)的其他任何國家都沒有做到這一點(diǎn)。實(shí)際上,，蘇聯(lián)也制定了登月計(jì)劃,，但最終以失敗告終，失敗的一個(gè)重要原因要?dú)w咎于一種令人感到瘋狂的火箭——N1火箭,。
提到最終以失敗告終的蘇聯(lián)登月計(jì)劃,，人們往往將矛頭指向拙劣的管理制度或者經(jīng)濟(jì)原因，又或者其他因素,。正是這些因素導(dǎo)致這個(gè)社會主義國家的載人登月夢想最終落空,。實(shí)際上，蘇聯(lián)人的失敗還有一個(gè)重要原因,，那就是N1火箭,。如果你是一個(gè)曾在1962年1月監(jiān)視地球人活動(dòng)的外星人，你一定會認(rèn)為蘇聯(lián)人將成為太空競賽的最終勝利者,。之所以得出這一理論是因?yàn)樘K聯(lián)人率先將衛(wèi)星送入太空,，率先讓動(dòng)物進(jìn)行太空飛行。他們的宇航員尤里-加加林不僅是進(jìn)入太空第一人,，同時(shí)還乘坐飛船環(huán)繞地球飛行,。在這些領(lǐng)域，美國人都只能扮演“老二”角色,。同一時(shí)期,，美國人只進(jìn)行了一次載人太空飛行，由艾倫-謝潑德進(jìn)行,。但確切地說,，謝潑德進(jìn)行的并不是真正意義上的太空飛行，而是亞軌道飛行,，飛行時(shí)間不到半個(gè)小時(shí),。

1969年7月，美國的“阿波羅11”號飛船登上月球,，太空競賽以美國人的勝利宣告結(jié)束,。為了實(shí)施登月任務(wù),，蘇聯(lián)人研制了N1 火箭。這種火箭的體積與幫助尼爾-阿姆斯特朗,、巴茲-奧爾德林和邁克爾-柯林斯順利完成登月任務(wù)的土星V型火箭相當(dāng),。雖然長度略短，重量略輕,，N1 火箭的推進(jìn)力更大,。N1 火箭安裝了大量發(fā)動(dòng)機(jī),。

土星V型火箭只安裝了5臺大型發(fā)動(dòng)機(jī),，相比之下，N1 火箭安裝了30臺小型發(fā)動(dòng)機(jī),。其中24臺發(fā)動(dòng)機(jī)在Block A(第一級)外部形成一個(gè)環(huán),，6個(gè)安裝在中央，提供側(cè)滾控制,。蘇聯(lián)工程師認(rèn)為如果一臺發(fā)動(dòng)機(jī)無法正常工作,，也不會對火箭產(chǎn)生太大影響。不幸的是,，他們的這種設(shè)計(jì)最終遭遇噩夢,。

與N1 火箭相比，土星V火箭的設(shè)計(jì)較為簡單,，只有600萬個(gè)零部件,。然而，即使只有0.1%的零部件在火箭發(fā)射時(shí)損壞,，也會導(dǎo)致6000多個(gè)零部件崩毀,，瞬間要了宇航員的命。土星V火箭從未發(fā)生致命事故,。(“阿波羅1”號宇航員的遇難要?dú)w咎于指揮艙供氧系統(tǒng)出現(xiàn)的故障,。)蘇聯(lián)人研發(fā)的系統(tǒng)向來品質(zhì)差。將30臺發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在第一級并且彼此緊鄰,，一旦其中一臺發(fā)生故障,，便會引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致火箭發(fā)生大爆炸,。N1火箭最終迎來可怕的厄運(yùn),。

N1火箭共進(jìn)行了4次試射，每一次都以失敗告終,。試射中,，N1火箭從發(fā)射架發(fā)射后不久便墜落地球，變成一堆廢鐵,。其中一次試射中,，一個(gè)螺絲松動(dòng)脫落而后被吸入為其中一臺發(fā)動(dòng)機(jī)輸送燃料的氧泵,，結(jié)果立即引發(fā)爆炸，隨后觸發(fā)連鎖反應(yīng),�,；鸺谋ㄍο喈�(dāng)于7千噸TNT，與一枚小型核彈不相上下,。這是人類歷史上規(guī)模最大的非核爆之一,。不久后，美國人便知道蘇聯(lián)人的此次慘敗,。當(dāng)時(shí),，衛(wèi)星拍到了發(fā)射架殘骸的照片。蘇聯(lián)用了18個(gè)月時(shí)間重建發(fā)射架,。在后來的N1火箭身上,，他們安裝了燃料過濾器。

1972年,，N1火箭進(jìn)行第4次,，同時(shí)也是最后一次試射，這一次同樣以大爆炸宣告結(jié)束,，事故原因是一種被稱之為“縱向耦合振動(dòng)”的現(xiàn)象,。縱向耦合振動(dòng)是一種上下劇烈振動(dòng),，不僅能夠讓人的身體出問題,，火箭的身體也不例外。這種現(xiàn)象由不同發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推進(jìn)力變化所致,，由于安裝了30臺不靠譜的發(fā)動(dòng)機(jī),，所能產(chǎn)生的振動(dòng)我們可想而知。一旦發(fā)生縱向耦合振動(dòng),，可變加速度會導(dǎo)致燃料泵的壓力趨于不穩(wěn)定,，形成更大的可變加速度，最終讓振動(dòng)與火箭的共振頻率相匹配,，釀成慘劇,。

這一次試射中，N1火箭上升到40公里的高度,，而后發(fā)生致命的縱向耦合振動(dòng),。出現(xiàn)這種現(xiàn)象后，發(fā)動(dòng)機(jī)本應(yīng)有序關(guān)閉,。但由于N1火箭設(shè)計(jì)上存在的缺陷,，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉并沒有按計(jì)劃進(jìn)行，其中一個(gè)液態(tài)氧泵發(fā)生爆炸，隨后引發(fā)大爆炸,。接二連三的失敗最終促使蘇聯(lián)政府放棄載人登月計(jì)劃,。借助于衛(wèi)星，美國人得知了蘇聯(lián)人的研制計(jì)劃,。但直到1989年,，蘇聯(lián)政府才正式承認(rèn)N1火箭研制計(jì)劃失敗，因?yàn)檫@畢竟是一件十分丟臉的事情,。在承認(rèn)這一慘敗之后短短兩年,，蘇聯(lián)解體，美蘇爭霸以美國的完勝告終,。

點(diǎn)評：
有些東西是天生改不了的,，這叫什么來著，民族秉性

作者: xiaokongzhi 時(shí)間: 2013-10-22 14:09
貌似系統(tǒng)的可靠性研究就是從阿波羅登月計(jì)劃來的

作者: 949457130 時(shí)間: 2013-10-22 16:04
用那么多發(fā)動(dòng)機(jī)可能是由于蘇聯(lián)當(dāng)時(shí)在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)方面沒辦法制造出像美國那樣的單臺大推力發(fā)動(dòng)機(jī),！要不然誰會放著簡單的結(jié)構(gòu)不用,，而用那么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組合呢,！

作者: civiling1204 時(shí)間: 2013-10-22 16:08
毛子登月失敗,，從技術(shù)層面可以總結(jié)的最大問題就是系統(tǒng)可靠性�,？屏_廖夫死得早,，負(fù)責(zé)估計(jì)這老家伙無論如何都不會同意那30發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)的方案的。
按照帽子一貫的設(shè)計(jì)風(fēng)格和工程哲學(xué),，越簡單的東西越可靠,，這種理念目前在機(jī)械領(lǐng)域依然適用�,！昂唵�=可靠”是沒有問題的,。
但一味追求簡單，在航天競賽那樣緊張的氛圍當(dāng)中,，毛子是在沒有資源和能力去做一些更深入的研究,，比如更大的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，比如更快的計(jì)算機(jī),。其實(shí)N1的那些小發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性還是不錯(cuò)的,，后來很多都出口給了米國。但當(dāng)這些發(fā)動(dòng)機(jī)一起組成龐大的系統(tǒng)的時(shí)候,，系統(tǒng)就復(fù)雜了,。按照毛子的控制水平，根本無法同時(shí)處理好各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)之間的協(xié)調(diào),。
反過來,，米國的5聯(lián)發(fā)動(dòng)機(jī)要簡單的多，而簡單的前提，是人家攻克了至今最大發(fā)動(dòng)機(jī)的難題,。
這其中蘊(yùn)含的道理應(yīng)該是什么時(shí)候該偷巧,，什么時(shí)候該攻關(guān)的問題

作者: pain 時(shí)間: 2013-10-22 16:46
事后諸葛，也只有嘴上聰明

作者: 懷念昔日熊貓 時(shí)間: 2013-11-3 14:20
沒有足夠的時(shí)間進(jìn)行技術(shù)積累,，采用的是急功近利的捆綁多個(gè)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的方式,，風(fēng)險(xiǎn)大大增大。蘇聯(lián)如此,，俺們不也一樣嗎,？

作者: 海藍(lán)1212 時(shí)間: 2013-11-4 13:29
積累啊

作者: bacon1989 時(shí)間: 2013-11-23 20:55
這讓我想起了《大國重器》，里面有多少是“30臺小型發(fā)動(dòng)機(jī)”的呢,？

努力縮減零件數(shù)——模塊化設(shè)計(jì)

作者: 軒轅相濡 時(shí)間: 2014-2-15 18:06

civiling1204 發(fā)表于 2013-10-22 16:08
' h% V6 C% p9 Y! i1 I5 c8 A毛子登月失敗,，從技術(shù)層面可以總結(jié)的最大問題就是系統(tǒng)可靠性�,？屏_廖夫死得早,，負(fù)責(zé)估計(jì)這老家伙無論如何都 ...

串聯(lián)吧

作者: 軒轅相濡 時(shí)間: 2014-2-15 18:07
我想知道萬一蘇聯(lián)這臺火箭登上月球了你這篇文章怎么寫？

作者: duyeslin 時(shí)間: 2014-8-11 15:47
今天才知道這樣的原因啊

作者: 林霸赫 時(shí)間: 2014-12-20 06:56
愚蠢de設(shè)計(jì)在自己的身邊也有,。

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