N-1(G-1e/SL-15)



>N-1(G-1e/SL-15)苏/俄
N-1运载火箭原计划用来向月球发射载人飞船,以及将超重型有效载荷送入近地轨道。这个计划于1962年得到官方的正式许可,1963年开始了L3登月计划。使用情况

火箭简介

N-1运载火箭是苏联登月计划的核心,其在高度、质量和有效负载上仅次于世界第一的土星五号。N1-L3方案采用五级推进,前三级将飞船送入地球轨道,其余两级用于地月推进。
其是亦被西方人称为 G-1e 或 SL-15
的火箭,而N1就是俄语носитель的缩写。N-1火箭是一个不择不扣的“怪物”,它的高度达到105米,相当于30层高的楼;满载重量接近2800吨,相当于一艘小型护卫舰的排水量;其五级推进段使用了多达44台的大推力发动机(仅第一级同时安装30台Nk-15火箭发动机),是苏联“傻大黑粗”思想的典型代表。

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N-1运载火箭共进行了4次发射试验,全都失败。第一次试验在着火后中止。第二次试验在发射升空后马上就由于8号发动机化剂泵吸入一快碎片爆炸而失败了。经过一些重大的修改之后,第三次试验于1971年6月27日进行。虽然所有30个第一级发动机只是象征性地开动,但火箭还是产生了严重的摇摆,火箭在57秒后被地面指挥中心摧毁了。最后一次发射是在1972年11月23日进行的,这次发射的火箭装备了陀螺稳定平台、方向微调发动机和灭火系统。火箭平安无事地飞行了107秒,但是震动使燃料输送管道破裂,最终导致4号发动机化剂泵爆炸。

时间紧迫,方案仓促

N-1火箭的研发是1959年在谢尔盖·科罗廖夫(Sergey
Korolyov)的带领下,在他的科罗廖夫设计局展开的,在科罗廖夫的设计原稿中,N-1的第一级火箭是24台发动机并联。在科罗廖夫因病去世后,设计师瓦西里•米申接手了他的工作,他发现原计划配套的苏联登月飞船“联盟7K-LOK”和LK登月舱比预计的要重,由于没有美国阿波罗飞船和登月舱先进的材料技术和设计理念的支持,使得最终建造完成的苏联登月飞船和登月舱比原计划整整重了二十吨,这已经远远超出了N-1火箭原本的运载能力。

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阿波罗飞船和登月舱和“联盟7K-LOK”和LK登月舱

由于苏联政府的不断施压,时间紧迫已经不允许米申和他的团队重新设计运载火箭,于是他们不得不在N-1的基础上进行“魔改”,其中包括使用超低温液氧技术提升了每台Nk-15发动机2%的推力极限,但是这样做依然达不到要求,因此不得不在一级燃料罐下又加了6台发动机。简言之,N-1的发动机设计完全是临时“抱佛脚”的产物,没有经过系统而充分的理论论证和模拟测试,这也为后来一连串的事故埋下了隐患。

第五次发射原计划在1974年下半年进行,但在1974年5月格卢什科(GluShko)成为NPO
ENeRgIA领导人后,他下令终止这项计划并销毁所有的火箭发动机和相关硬件设备。

发射四次,失败四次

澳门新葡亰游戏网址,1969年2月21日,序列号为N1-3L的火箭携带了联盟7K-L1登月飞船进行了第一次发射,由于发动机燃料管道泄露引发了火灾,完全失去动力的N-1火箭在空中滑翔,发射后183秒在距离发射塔52公里处坠毁。

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1969年7月3日,序列号N1-5L,携带联盟号飞船进行了第二次发射,但是由于发动机的涡轮泵爆炸,爆炸引发的强烈冲击波切断了周围的推进剂输送管道并导致第一级内部燃起大火,最终导致火箭发射23秒后发生爆炸,其内部装载的2300吨推进剂虽然只有15%发生了爆炸,但是这次爆炸的威力依然堪比小型核爆,发射中心周围的窗户全部炸碎,碎片被喷射到10公里之外,东侧发射阵地被彻底炸毁,混凝土结构塌陷,附近的一个照明塔倒塌并被扭曲成麻花状。

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1971年6月26日,序列号N1-6L,携带了联盟7K-LOK登月飞船和登月舱进行了第三次发射,在两年的时间里,苏联科学家对N-1火箭燃料供应管道进行了优化,改进了计算机控制系统,并对第一级的整个发动机控制系统进行了大量的改进和测试,可以说这次已经有了很大把握,然而就在一级火箭三十台发动机同时工作时,其产生的废气使火箭发生了意外的轴向翻转,这已经超过了火箭自身的补偿能力,最终导致了火箭坠毁。

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1972年11月23日,序列号N1-7L,携带联盟7K-L3型登月飞船进行了第四次也是最后一次发射,在一年多的时间里,苏联科学家们对N-1火箭进行了许多改进,旨在消除已发现的缺陷并增加输出有效载荷的质量。包括在飞行控制计算机内部署了全新的陀螺仪平台;修改了火箭的气动外形,第一级底部被重新修改为圆柱形样式,直径减小了1m;’整个火箭的所有空气动力学整流罩由钝头型替换为尖头型。同时安装了氟利昂防火系统,在发动机周围飞行时形成了保护性气体环境。遥测方面采用了全新设计的数字制导控制系统。总共有超过13,000个传感器安装在这个火箭上。然而在其发射107秒后,火箭还是在四十公里的高空爆炸(原因是在发射后90秒对内环6个发动机进行程序性关机时,产生的压力波动比预期强得多,导致发动机供给管道大量爆裂,第一级底部开始着火。火灾在发生后104秒时诱爆了4号发动机,并在连锁反应下在引爆了整个一级火箭)。

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左为土星五号,右为N-1

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