愚蠢火箭設計——蘇聯(lián)登月夢想落空

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據(jù)國外媒體報道,，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,。實際上，蘇聯(lián)也制定了登月計劃,，但最終以失敗告終,，失敗的一個重要原因要歸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)登月計劃,，人們往往將矛頭指向拙劣的管理制度或者經(jīng)濟原因,，又或者其他因素。正是這些因素導致這個社會主義國家的載人登月夢想最終落空,。實際上,，蘇聯(lián)人的失敗還有一個重要原因，那就是N1火箭,。如果你是一個曾在1962年1月監(jiān)視地球人活動的外星人,，你一定會認為蘇聯(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為蘇聯(lián)人率先將衛(wèi)星送入太空，率先讓動物進行太空飛行,。他們的宇航員尤里-加加林不僅是進入太空第一人,，同時還乘坐飛船環(huán)繞地球飛行。在這些領域,，美國人都只能扮演“老二”角色,。同一時期，美國人只進行了一次載人太空飛行,，由艾倫-謝潑德進行,。但確切地說，謝潑德進行的并不是真正意義上的太空飛行,，而是亞軌道飛行,，飛行時間不到半個小時。
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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束。為了實施登月任務,，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的土星V型火箭相當,。雖然長度略短,，重量略輕，N1 火箭的推進力更大,。N1 火箭安裝了大量發(fā)動機,。

土星V型火箭只安裝了5臺大型發(fā)動機，相比之下,，N1 火箭安裝了30臺小型發(fā)動機,。其中24臺發(fā)動機在Block A(第一級)外部形成一個環(huán)，6個安裝在中央,，提供側滾控制,。蘇聯(lián)工程師認為如果一臺發(fā)動機無法正常工作，也不會對火箭產(chǎn)生太大影響,。不幸的是,，他們的這種設計最終遭遇噩夢。
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與N1 火箭相比,，土星V火箭的設計較為簡單,，只有600萬個零部件。然而，即使只有0.1%的零部件在火箭發(fā)射時損壞,，也會導致6000多個零部件崩毀,，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”號宇航員的遇難要歸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)向來品質差。將30臺發(fā)動機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,，導致火箭發(fā)生大爆炸,。N1火箭最終迎來可怕的厄運。

N1火箭共進行了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，一個螺絲松動脫落而后被吸入為其中一臺發(fā)動機輸送燃料的氧泵,，結果立即引發(fā)爆炸,，隨后觸發(fā)連鎖反應�,；鸺�的爆炸威力相當��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。當時,，衛(wèi)星拍到了發(fā)射架殘骸的照片,。蘇聯(lián)用了18個月時間重建發(fā)射架。在后來的N1火箭身上,，他們安裝了燃料過濾器,。
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1972年，N1火箭進行第4次,，同時也是最后一次試射,，這一次同樣以大爆炸宣告結束，事故原因是一種被稱之為“縱向耦合振動”的現(xiàn)象,�,？v向耦合振動是一種上下劇烈振動，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)動機產(chǎn)生的推進力變化所致,，由于安裝了30臺不靠譜的發(fā)動機，所能產(chǎn)生的振動我們可想而知,。一旦發(fā)生縱向耦合振動,，可變加速度會導致燃料泵的壓力趨于不穩(wěn)定，形成更大的可變加速度,，最終讓振動與火箭的共振頻率相匹配,，釀成慘劇。
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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。出現(xiàn)這種現(xiàn)象后,，發(fā)動機本應有序關閉,。但由于N1火箭設計上存在的缺陷，發(fā)動機關閉并沒有按計劃進行,，其中一個液態(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劃,。借助于衛(wèi)星,，美國人得知了蘇聯(lián)人的研制計劃。但直到1989年,，蘇聯(lián)政府才正式承認N1火箭研制計劃失敗,，因為這畢竟是一件十分丟臉的事情。在承認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,。
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0 ]5 o* K9 T8 O2 g2 Z6 S點評：
# E2 M2 B- f8 T; _) `1 T; Y有些東西是天生改不了的,，這叫什么來著,，民族秉性
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xiaokongzhi

貌似 系統(tǒng)的可靠性 研究就是從阿波羅 登月計劃來的

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用那么多發(fā)動機可能是由于蘇聯(lián)當時在火箭發(fā)動機方面沒辦法制造出像美國那樣的單臺大推力發(fā)動機,！要不然誰會放著簡單的結構不用,，而用那么復雜的結構組合呢！

civiling1204

毛子登月失敗,，從技術層面可以總結的最大問題就是系統(tǒng)可靠性,。科羅廖夫死得早，負責估計這老家伙無論如何都不會同意那30發(fā)動機并聯(lián)的方案的,。
按照帽子一貫的設計風格和工程哲學,，越簡單的東西越可靠，這種理念目前在機械領域依然適用,�,！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)動機,，比如更快的計算機,。其實N1的那些小發(fā)動機可靠性還是不錯的，后來很多都出口給了米國,。但當這些發(fā)動機一起組成龐大的系統(tǒng)的時候，系統(tǒng)就復雜了,。按照毛子的控制水平,，根本無法同時處理好各個發(fā)動機之間的協(xié)調。
反過來,，米國的5聯(lián)發(fā)動機要簡單的多,，而簡單的前提，是人家攻克了至今最大發(fā)動機的難題,。
6 `0 U1 U8 L  a2 u這其中蘊含的道理應該是什么時候該偷巧,，什么時候該攻關的問題

pain

事后諸葛，也只有嘴上聰明

懷念昔日熊貓

沒有足夠的時間進行技術積累,，采用的是急功近利的捆綁多個火箭發(fā)動機的方式,，風險大大增大。蘇聯(lián)如此,，俺們不也一樣嗎,？

海藍1212

積累啊

bacon1989

這讓我想起了《大國重器》，里面有多少是“30臺小型發(fā)動機”的呢,？
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" O# R5 e) ~$ Y3 u努力縮減零件數(shù)——模塊化設計

軒轅相濡

civiling1204 發(fā)表于 2013-10-22 16:08
, T8 b" \& I- M7 z% t0 ~毛子登月失敗,，從技術層面可以總結的最大問題就是系統(tǒng)可靠性�,？屏_廖夫死得早,，負責估計這老家伙無論如何都 ...

串聯(lián)吧

軒轅相濡

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？