「运载火箭」并联30台发动机,史上推力最大的火箭—苏联N1运载火箭!( 二 )



底部30台发动机
而N1火箭的二级火箭全长为20.5米 , 由8台NK-15V液氧/煤油发动机构成(后改为NK-33的改进版NK-43) , NK-15V/NK-43发动机在核心上本就与NK-15/NK-33相同 , 只是N1火箭的第二级是在真空环境中工作的 , 扩大了喷口、增加了推力(1754千牛);

N1火箭的第二级
N1火箭的第三级是该火箭运载部分中最小的一级 , 全长约为11米 , 由4台NK-21液氧/煤油火箭发动机构成 , 该级火箭是用于将N1运载火箭的上面级里的月球轨道探测器、月球飞船送入地球轨道 , 全程在真空中工作 , 而NK-21发动机的单台推力只有402千牛 。

四次发射、四次失败
1967年11月份第一枚N1运载火箭就下线到发射平台进行了联调测试 , 成功后又拉回厂房;1968年5月份 , 第一枚N1火箭又被拉到发射台 , 准备进行第一次发射 , 但在发射前的检查工作室时 , N1火箭被发现外壳出现裂痕 , 被迫拉回厂房推迟发射;之后 , 又发生了几次类似的事故 , 导致N1火箭一直未能如期发射 。
N1火箭的运载部分
终于在1969年1月份 , 第一枚N1火箭被矗立在了发射台 , 但此时的N1火箭其实仍没有完全准备好 , 全部30台NK-33发动机都是刚出厂大多未进行过点火测试的(这也为后来的事故埋下了隐患) , 在经过了4个星期的风吹日晒后 , N1火箭终于迎来了发射的日子 , 却遇到了大雨 , 发射被迫暂停 。

竖起中的N1火箭
但此时苏联高层却等不及了(因为此时的美国的土星-5号已经完成了多次发射 , 而且此次N1火箭直接携带了联盟7K-L1登月飞船 , 跳过了一些必要的步奏) , 要求一天之内必须发射成功 。 1969年2月21日N1火箭第一次发射 , 6秒后2台发动机熄火(30台发动机有动力冗余 , 其实影响不大)、25秒传感器传来燃烧室压力不足(涡轮泵自动增大功率)、66秒剩余28台NK-33发动机功率过载管路系统出现高频振动、69秒火箭发射大爆炸 , 此时N1火箭飞到了12200米高空 , N1火箭第一次发射宣告失败 。

发射台上的N1火箭CG图
1969年7月3日 , 第二枚N1火箭被拉到了发射台 , 意图在美国“阿波罗11号”之前完成发射 , 在点火后的第6秒 , 一枚螺丝钉被引入了油料泵中(事后分析得知的) , 控制系统紧急关闭29台发动机 , N1火箭从200米坠入地面在地面引起了大爆炸 , N1火箭第二次发射宣告失败 。

N1火箭第二次发射发生爆炸
之后 , 美国“阿波罗11号”成功发射并在1969年7月21日登上月球 , 美国人赢得了美苏两国的载人登月竞赛 , 苏联也开始能稍微静下心认真分析N1火箭的问题了 , 这一分析就是2年的时间 , 1971年6月27日第三枚N1火箭发射 , 这一次经过重新设计后的动力系统没有再出现问题 , 而是控制系统故障导致第三级火箭启动自毁程序 , 整个火箭发生爆炸 , N1火箭第三次发射再次宣告失败 。

“联盟7K-LOK”和LK登月舱(中)
又经过1年的时间 , 苏联科学家对N1火箭进行了多项改进 , 1972年11月23日第四枚N1火箭携带联盟7K-L3登月飞船点火发射 , 在第一级火箭工作的前90秒时间内一切正常 , 在对内环6台NK-33发动机进行程序性关闭时 , 管路系统产生了超乎预期压力并开始破裂 , 第一级火箭底部着火 , 经过大火持续的炙烤N1火箭再次发生爆炸 。

N1火箭图纸
此时N1火箭已经飞到40千米处的高空 , 再过10秒左右的时间一二级火箭就该进行分离了 , 这也是N1火箭最接近成功的一次发射 , 但最终还是失败了 , 并成为N1火箭的最后一次发射 。

失败的原因从主观上来说 , N1火箭的频繁失败与研发时间短、总设计师换人有着很大的关系 , N1火箭本是科罗廖夫设计用来发射重型火星探测器的 , 但在美国宣布“阿波罗”登月计划后 , 1962年临危受命拿来用于载人登月 , 并且只给出了5年的研发时间就要进行载人登月 , 时间紧迫使得N1火箭的整体方案都比较仓促 。