暴雪将至！苏联航天飞机的发展历程

发布一下 2022年03月25日 02:15 0 0

苏联早期航天飞机升空设想图

1988年11月15日，苏联莫斯科时间6时在拜科努尔发射场，“能源”号大型运载火箭把“暴风雪”号航天飞机顺利‬送入太空———西方忌惮的暴风雪终于来了，可惜这却是这场风暴的绝唱。这是苏联航天飞机首次飞行，也是它的最后一次飞行。3年之后，苏联不复存在，暴风雪只刮来一阵劲风，然后就永远消失在俄罗斯广阔的荒原上………

1988年11月15日，苏联于莫斯科时间6时在拜科努尔发射场把“暴风雪”号航天飞机送上太空

事实上，早在上个世纪30年代末，苏联科学家就有了利用火箭将飞机送到大气层外的系统设想，并在1940年就进行火箭动力滑翔机的飞行试验，如此有创意的想法和实践，这在世界上绝对是空前绝后、独一无二的，比美国早了近30年——苏联才是航天飞机的发明者。

到上个世纪50-60年代，苏联又进了一步，为了探索利用火箭直接将航天飞机送入太空的可能性，第52试验设计局（即切洛米设计局）围绕P系列火箭飞机开展了一系列研究，其中P-1和P-2是两个最具代表性的型号。

P-1是采用M形变后掠式可折叠机翼的无人驾驶火箭飞机方案，这一方案主要用于检验在轨火箭飞机的所有附件和系统，包括定位和推进系统、热防护系统和分离设备响应系统等，同时还用于研究飞行器与运载火箭分离过程中的动力性能，以修正火箭飞机的弹道参数和气动参数，评定火箭飞机探索的可能性。

P-1其实是为P-2的预研型号。

P-1是无人机，P-2型则使用了双后掠三角形下单翼无尾布局的载人设计方案。

P-1和P-2火箭飞机的总重均为6300公斤，标准飞行轨迹为椭圆形，近地点为160公里，远地点为290公里，总飞行时间为24小时。下降时的过载为3.5-4G，明显小于“东方”号有人飞船返回舱的过载（过载为9~11G），这显然比宇宙飞船舒适得多。为了成功发射火箭飞机，设计人员对原有的A一150两级运载火箭（起飞重量约为200吨）进行了改进，加强了运载火箭与火箭飞机的适配性和运载火箭的起飞推力等等。

在1961-1963年期间，为了实现赫鲁晓夫提出的搭载机动核弹头“航天轰炸机”的要求，切洛米设计局做了局部改进并完成了12次亚轨道发射，首次发射时间为1963年2月21日，发射非常成功。整个系统正在日渐成熟。

P12航天轰炸机

可惜，就在这个节骨眼上，由于苏共总书记赫鲁晓夫在1964年10月突然下台，受其重用的切洛米设计局自然“失宠”了，所有工作都因此终止，P系列火箭飞机的研制也随之夭折

但P系列火箭飞机研制工作的结束并不意味着苏联放弃航天飞机，实际上。苏联为了研制航天飞机准备了好几套并行的方案。

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第2套方案：早在1956-1957年间，第156试验设计局（即图波列夫设计局）就开展了他们的航天飞机方案，他们的设想是无人航空滑翔机和火箭系统相结合。

运载火箭将滑翔机运至距海平面50-100公里的高度，并使其平飞速度达到每小时2000公里。

滑翔机与火箭分离后，将先进行修正，然后沿着滑翔轨迹飞向目标，逐渐降低飞行速度和高度。根据设计，滑翔机能够飞到距离发射点4000公里处的目标，并在目标上方30公里处将速度增至10马赫（约每小时7000km）。

图波列夫设计局在1959年开始了原型机飞机（代号为图130）的设计工作，最终形态为重2050公斤的无人无尾翼飞机，其尺寸相对较小：长8.8米、翼展2.8米、高2.2米。

图波列夫设计局总共试制了5架“130”原型机用于试验，第一个机体于1960年完成设备安装，并完成了与运载火箭进行对接的准备工作。

此时，图波列夫设计局的最终方案为：发射重量为240吨的自研三级运载火箭和能将核弹头运至9000-12000公里以外的“130航天飞机”。

130航天飞机设计方案

1960年2月，由于苏联洲际弹道导弹研制成功，苏联政府认为洲际导弹与“130”项目高度重叠，于是有关的所有工作都被终止了———第二套航天飞机方案也失败了。

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第三套方案是第23试验设计局部门1959年提出了有翼式航天器方案，该航天器在大气层飞行时使用气动升力体结构，这种“棱面式”单座飞行器有尖锐的钛合金前缘，其表面涂覆有可热解气化的热层。速度可以达到惊人的140马赫，这是一种航天飞机与火箭融为一体的设计，但由于这种方案太过超前，苏联当时没有能力加工这么复杂的钛合金组件，第三套方案最后也没有了下文。

航天飞机和火箭融为一体的设计

苏联航天飞机的道路稍显曲折，但这也为“暴风雪”号航天飞机的产生提供了无数宝贵经验，暴风雪终会来临。

到了20世纪70年代，美苏两霸在军事上的博弈日益白热化，尤其是在航空航天领城的竞争更加激烈。当时，美国率先研制出了可重复使用的航天飞机，而苏联比美国更早开始航天飞机，现在却被美国人反超。起了个大早，赶了个晚集，这对苏联构成了极大的压力。

为了消除对手在拥有可重复使用的航天运输系统后可能具备的技术和军事突击能力，苏联政府命令“能源”科学生产联合体在已具备的三套预研技术成果的基础上，集采众长，重新拿出苏联航天飞机的应对策略和实施航天飞机的计划。

1974年5月，苏联科学院院什瓦连京·格鲁什科院士调入“能源”科学生产联合体工作，在他的主特下，联合体提出了发展苏联国家航天事业的策略，建议研制由不同数量的通用（模块化）装置（直径为6米)并联而成的、具有不同载重量的系列火箭作为航天飞机的运载火箭。为了配合苏联航天飞机本体的研制，米格设计局‬也‬参与‬与‬了‬进来‬‬，他们‬对‬航天飞机‬本体‬的‬‬设计‬进展‬很快‬‬，到‬‬1976~1978年就‬已经‬进行了8次试飞。

在米格设计局做的航天飞机本体的基础上，“能源”科学生产联合体对其做了大刀阔斧颠覆性地改进，最后先后提出了OC-120、MTK-B1和0OK-92三种航天飞机方案。

这几种航天飞机看上去都和美国航天飞机长得很像，但事实上双方都没有参考对方的航天飞机。生物学有个名词叫趋同进化，工业其实也一样。只要这个形态是最合理的，那么不论是进化还是制造最终都会变成大概一个样子。

“暴风雪“号的外观与美国航天飞机相似，但结构设计存在非常‬大‬的‬不同‬，与美国航天飞机相比，“暴风雪”号的主发动机并未安装在尾部，而是安装在能源号火箭上。“暴风雪”号的尾部安装的是小型发动机，以用于变轨或在大气层内飞行，尤其是大气层内飞行，这是美国航天飞机所不具备的能力，美国航天飞机降落时由于‬没有辅助‬动力‬，只有一次降落的机会（一‬锤子‬买卖‬），而拥有辅助‬动力的"暴风雪"号则拥有更多机会‬和‬主动权。

从左至右：OC-120、MTK-B1和oil-92，OC-120和美国航天飞机推进系统类似被淘汰，最后选择oil-92。

oil-92的最终完成态。

1988年11月15日，“暴风雪”号航天飞机成功升空并漂亮地完成了任务，顺利着陆，实验圆满成功！

首飞准备工作的限辛所积蓄的巨大压力终于得到了释放！每个人的验上都流露着不同的表情，其中有无法掩饰的喜悦、热泪、兴奋和激动、也有轻松和得意。无论如何，这次成功，让苏联人民强烈感受到了非同寻常的民族自豪感和喜悦感，每个人都为民族的伟大智慧面露惊喜，这不仅是一项复杂和限难的工程、更是苏联登月竞赛失败后的一次转折性胜利！