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愚蠢火箭設(shè)計(jì)——蘇聯(lián)登月夢想落空

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發(fā)表于 2013-10-22 12:40:40 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
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,。
) L7 Y& m8 H9 u/ X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),。
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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(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),。
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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,。1 z7 w& H; b/ M7 H) D  r+ |

" O4 r7 j& |2 m; {9 ]+ B' ]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),。
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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。! S- A6 T  f# }% R& R
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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。7 f5 z6 F; g) V/ J% A

6 V% A- ]6 q2 e: p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,。9 U9 d( c' j, M

. m- E" X. g4 ?* ?點(diǎn)評:7 |8 u9 u; `5 D7 i
有些東西是天生改不了的,這叫什么來著,,民族秉性
+ k/ a- h% t! }5 B1 d* l7 _4 J  ^
2#
發(fā)表于 2013-10-22 14:09:18 | 只看該作者
貌似 系統(tǒng)的可靠性 研究就是從阿波羅 登月計(jì)劃來的
3#
發(fā)表于 2013-10-22 16:04:47 | 只看該作者
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!

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4#
發(fā)表于 2013-10-22 16:08:09 | 只看該作者
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,。科羅廖夫死得早,,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,。
6 S. l7 |# Y6 ~8 E5 w2 J- D& k% t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,。“簡單=可靠”是沒有問題的,。
2 U: b' ?& u: J- E$ E# u# M4 S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),。
! L5 R& T3 ~# @$ r( ]( x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。
5 ]8 f6 P6 \- H; Q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
5#
發(fā)表于 2013-10-22 16:46:11 | 只看該作者
事后諸葛,,也只有嘴上聰明

點(diǎn)評

難怪天朝人不知進(jìn)步  發(fā)表于 2014-12-20 14:25
6#
發(fā)表于 2013-11-3 14:20:10 | 只看該作者
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,?
7#
發(fā)表于 2013-11-4 13:29:53 | 只看該作者
積累啊
8#
發(fā)表于 2013-11-23 20:55:37 | 只看該作者
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?
* J# y8 g% S7 p3 j1 x" b) B
: [. }7 G! r& b7 {2 Z; s! Z努力縮減零件數(shù)——模塊化設(shè)計(jì)
9#
發(fā)表于 2014-2-15 18:06:28 | 只看該作者
civiling1204 發(fā)表于 2013-10-22 16:08
, H, w' D, D) m. O/ B$ e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,。科羅廖夫死得早,,負(fù)責(zé)估計(jì)這老家伙無論如何都 ...
# d' _& z7 N8 q' _8 g8 o
串聯(lián)吧
10#
發(fā)表于 2014-2-15 18:07:17 | 只看該作者
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,?

點(diǎn)評

歷史不允許萬一,也不可能萬一,,因?yàn)檫`反科學(xué),。  發(fā)表于 2014-12-20 14:26
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