为什么苏联航天飞机被遗弃腐烂

1988 年 11 月 15 日凌晨,就在天快亮的时候,能源号(Energiya)火箭已经加注燃料,做好准备,矗立在拜科努尔——苏联的发射场上。与火箭对接的是暴风雪号(Buran)航天飞机轨道器,正等待着它的首次飞行。它看起来非常像美国国家航空航天局(NASA)的空间运输系统(Space Transportation System),也就是人们常说的航天飞机,但这两架航天器并非一模一样。

暴风雪号 1988 年发射的影像。

NASA 在阿波罗计划(Apollo program)之后决定研制航天飞机,简而言之,归根结底是为了资金。1972 年 1 月 5 日,尼克松总统宣布 NASA 将把注意力转向建造一种新型航天器,以改造最后的边疆,一种能够往返于地球和轨道空间站之间运送宇航员的航天器,尽管空间站会晚些时候建成。航天飞机将使太空飞行常态化,并降低成本,这在很大程度上要归功于国防部,它将与航天局分摊成本,以换取使用航天飞机发射军事卫星的权利。NASA 宣布航天飞机计划时,苏联并没有担心,因为他们并不需要航天飞机;没有必要在这种计划上与美国竞争。但到了 20 世纪 70 年代中期,情况开始发生变化。

与美国的国家航天机构 NASA 不同,苏联并没有一个统一的机构来管理其太空活动。相反,不同的设计局负责管理不同的项目。1974 年,工程师瓦伦丁·格卢什科(Valentin Glushko)将 TsKBEM 设计局与其自己的 KB Energomash 组织合并,成立了一个名为 NPO Energiya 的新设计局。与此同时,他也评估了苏联在太空领域的地位。一年后,他与其他很多人一样,也很好奇美国人为什么要在建造如此庞大的航天飞机。

这其中并没有多少猜测的成分,因为 NASA 是一个民间组织,会公开其新飞行器的计划。但在苏联军方的评估中,航天飞机在经济上不可行,而且异常庞大。它的设计目标是每年发射多达 50 次,载重 30 吨的载货舱满载,能够从轨道上返回多达 15 吨的货物,并且拥有惊人的 1,242 英里(约 2000 公里)的航程能力,足以支持单轨道任务。苏联认为,美国正试图在轨道上建造类似军事空间站或武器的庞大目标。不起眼的美国飞行器现在被视为一种威胁,苏联也做出了相应的回应。在不完全清楚美国人的计划之前,苏联决定复制航天飞机是与其潜在能力相匹配的安全之举。

苏联航天飞机计划于 1976 年 2 月 17 日正式启动,旨在对抗潜在的美国军事威胁,同时提升国家在太空的技术和科学地位。这款新的航天器正式名称为“可重复使用空间系统”(Reusable Space System),与美国的航天飞机一样,可以执行为期一天到长达一个月的任务,但与 NASA 的航天飞机不同的是,苏联的版本不会取代所有正在进行的计划。联盟号(Soyuz)和礼炮号(Salyut)计划以及和平号(Mir)空间站计划将继续进行。太空即将成为苏联一项更加繁忙的业务。

暴风雪号 1988 年自动着陆的影像。

该计划的开发阶段持续进行,在考虑了几种不同的布局后,苏联航天飞机的设计于 1979 年 6 月定型。这款带翼的轨道器建造得与美国航天飞机尺寸几乎相同,拥有一个前置乘员舱,内有六个工作站,一个装有两台操纵臂的载货舱,以及一个后部推进单元。它的设计是通过外部燃料箱搭载,燃料箱为四台低温发动机供气,并由四台捆绑式助推器提供动力,从而进入轨道。在内部,苏联航天飞机配备了复杂的航空电子系统,可以监控所有机载功能,使得宇航员成为非必需品。

1981 年 4 月 12 日,NASA 的 STS-1 任务发射,标志着航天飞机计划的开始。尽管努力寻找,但仍没有明确迹象表明苏联已经建立了任何计划来匹配最新的美国发展。NASA 的计划不断推进,但在 1986 年因挑战者号(Challenger)灾难而停滞,而关于苏联新太空计划的线索仍然稀少。直到 1987 年 4 月 8 日,苏联机械制造部(Ministry of General Machine Building)的国际关系部门才承认苏联正在建造一架航天飞机。它被命名为 Buran,意为“草原上的暴风雪”。

与许多新项目一样,Buran 的首次飞行计划是一次两次轨道飞行的无人试飞。机上没有复杂的燃料电池,也不需要为宇航员加压舱室。轨道器将简单地绕地球飞行,并自主滑翔着陆在跑道上,以证明其设计是可靠的。

1988 年 10 月 29 日的首次发射尝试因机械故障而告终;火箭旁的一个平台花费太长时间才收回,导致火箭的计算机取消了倒计时。11 月 15 日的第二次尝试没有重大的技术问题,当地时间早上 8 点,在拜科努尔,Buran 搭载着能源号火箭升空。八分二十八秒后,Buran 与废弃的能源号芯级分离,并启动了双联轨道机动单元。大约半小时后,苏联航天飞机进入了一个近乎圆形的轨道,高度在 158 至 153 英里(约 254 至 246 公里)之间。一个小时后,Buran 的软件开始执行再入和着陆程序。在逆风和侧风的搏斗下,轨道器比计划提前一秒着陆。

NASA 1981 年首次航天飞机发射的影像,供比较。

这次试飞在技术上是成功的,但整个项目却并非如此。苏联国防委员会(Soviet Defense Council)批准 Buran 项目以缩减的规模运行至 2000 年,但随着 1991 年苏联解体,开发苏联航天飞机的机械制造部也随之消失。负责各个项目的独立设计局被转移到俄罗斯工业部(Ministry of the Industry),但 NPO Energiya 是在新安排下未能合作的设计局之一。当这些设计局在 1992 年最终被精简合并为俄罗斯国家航天局(Russian Federal Space Agency)时,并没有保留 Buran-Energiya 的计划。航天飞机因此无处可归,尽管该计划从未被正式取消,但它再也没有进行第二次发射。四架处于不同完工阶段的轨道器,包括一架被称为 Ptichka(小鸟)的轨道器,被遗弃在那里。Buran 于 2002 年在存放它的机库倒塌时被摧毁。

除机库残骸照片外,所有图片均来自 Ralph Mirebs 的 livejournal 页面,还有更多图片我强烈推荐大家去翻阅!参考资料:“Energiya-Buran: The Soviet Space Shuttle” by Bart Hendrickx and Bert Vis;“Photos: Soviet shuttle dreams turn to dust” by Frank Morring Jr.

Ralph Mirebs
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来自 Ralph Mirebs 的 livejournal
来自《航空周刊》(Aviation Week)
 

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我的学术背景是科学史,但我从小就对太空飞行感兴趣,那是在我小学时,我看到了一张两个宇航员在月球上的卡通画。我把七岁时对阿波罗计划的好奇心转化为一名太空飞行历史学家和自由撰稿人的职业生涯。

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