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

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N1运载火箭是苏联研究开发的用来将苏维埃社会主义共和国结盟航天员送到月亮的火箭。也便是被西方人称为 G-1e 或 SL-15 的运载火箭。N1正是法文носитель的缩写。火箭研究开发工作比Saturn五号晚,不仅仅资金干枯、未测量试验,四遍发出试验都未果了,于是苏维埃社会主义共和国结盟在1976年正规撤消了那项工程。

火箭简介

N-1运载火箭是苏维埃社会主义共和国结盟登月陈设的着力,其在中度、质量和卓有效率载荷上低于世界第一的Saturn五号。N1-L3方案选拔五级推动,前三级将飞船送入地球轨道,其他两级用于地月推动。 其是亦被西方人称为 G-1e 或 SL-15 的火箭,而N1正是俄文носитель的缩写。N-1火箭是一个不择不扣的“怪物”,它的可观到达105米,也便是30层高的楼;满载重量邻近2800吨,约等于一艘Mini护卫舰的排水量;其五级推动段使用了多达44台的大推力内燃机(仅第顶尖同不时候安装30台Nk-15火箭内燃机),是苏维埃社会主义共和国结盟“傻大黑粗”思想的卓著代表。

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二战停止后,美苏二国俘获了德意志联邦共和国民代表大会气的运载火箭本事上面的颜值,两个国家随即围绕导弹举办了一场猛烈的军备比赛。火箭技巧的向上也是有利于了航天技能的提升。一九五七年11月4日,苏维埃社会主义共和国联盟发出第一颗人造卫星斯普特Nick1号;1964年十月二十二日,加加林搭载东方1号宇宙飞船升空,成为步入太空第4个人。苏联收获一回核心胜利,在航天比赛前将米利坚远远甩在了身后。

  • 名称:N-1(G-1e/SL-15)运载火箭
  • 制造商:OKB-1(Korolev/NPO Energia)
  • 第叁回轨道发射:一九七零年7月27日
  • 发射地方:俄罗斯,拜科努尔

前苏维埃社会主义共和国联盟的明月发射计划是用贰个单独的发射工具,即"N-1"号运载火箭,並且要在明月轨道达成对接,那和U.S.A.用"Saturn"5号发射"阿Polo"号和登月舱飞船是利用的是一律的措施。"N-1"号曾在1966年三月15日发出,进行飞行试验,但最终在60000英尺高度爆炸而输球。1970年16月3日又张开了二回发出演练,但也倒闭。前苏维埃社会主义共和国联盟又分别于1974年5月和壹玖柒肆年10月质量评定了四回,五次都是败诉告终。1972年3月的宇宙航行中,发射后几分钟,推动器失去控制,不断转动摇荡。Computer关闭了斯特林发动机,"N-1"火箭又一次掉下来,完全毁掉了一九七〇年一度严重破坏的第1个发射台和塔台。大概是出于时间热切以及资金干枯,这一社会风气上最大的火箭共开展了伍次发出,在此之前却从不进展过测量试验或考试。不过后来"N-1"火箭经过本事改革最后变成了现在的"财富号"火箭。"N-1"号的多次战败粉碎了前苏维埃社会主义共和国联盟人的登月之梦,前苏维埃社会主义共和国联盟统筹和建造登月飞船的技术员们肯定已经了解她们所冒的高危害。回顾硬件制程、发射经过,以及花费,没人能猜忌航天员们的技艺及典型的胆子。

时光急迫,方案仓促

N-1火箭的研究开发是1958年在谢尔盖·科罗廖夫(SergeyKorolyov)的指点下,在她的科罗廖夫设计局打开的,在科罗廖夫的安顿性原稿中,N-1的率先级火箭是24台内燃机并联。在科罗廖夫因病与世长辞后,设计员瓦西里•米申接手了他的办事,他意识原安排配套的苏维埃社会主义共和国联盟登月飞船“结盟7K-LOK”和LK登月舱比推断的要重,鉴于并未有美利坚合资国阿Polo飞船和登月舱先进的资料技艺和布署观念的支撑,使得最终建筑落成的苏维埃社会主义共和国联盟登月飞船和登月舱比原计划总体重了二十吨,那早已远远不仅了N-1火箭原来的运送本领。

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阿Polo飞船和登月舱和“缔盟7K-LOK”和LK登月舱

由于苏维埃社会主义共和国联盟政坛的一再施加压力,时间当劳之急已经不允许米申和他的集团再次规划运载火箭,于是他们只可以在N-1的底蕴上开展“魔改”,在那之中囊括运用超低温液氧技艺提升了每台Nk-15斯特林发动机2%的推力极限,但是这么做依旧达不到须求,由此不得不在一流燃料罐下又加了6台内燃机。简轻易单,N-1的内燃机设计完全部是一时“江心补漏”的产物,未有经过系统而充足的讨论实证和模拟测量试验,那也为后来层层的事故埋下了隐患。

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参数

  • 长度:105米
  • 主导直径:17米

N-1(G-1e/SL-15)苏/俄图片 5

  N-1运载火箭原布置用来向明月发射载人飞船,以及将超重型有效载荷送入近地轨道。那一个计划于1965年赢得合法的科班批准,一九六三年开班了L3登月安顿。

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发出八回,失利五次

1966年10月二十日,系列号为N1-3L的运载火箭指引了结盟7K-L1登月飞船实行了第二遍发射,由于斯特林发动机燃料管道走漏引发了火灾,完全失去引力的N-1火箭在空中滑翔,发射后183秒在相距发射塔52英里处坠毁。

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1970年一月3日,体系号N1-5L,指引联盟号飞船进行了首次发出,可是出于斯特林发动机的涡轮泵爆炸,爆炸引发的分明性冲击波切断了四周的有帮忙剂输送管道并促成第一流内部点燃文火,最终促成火箭发射23秒后爆发爆炸,其内部装载的2300吨推动剂固然唯有15%产生了爆炸,不过此次爆炸的威力依旧堪比Mini核爆,发射宗旨周围的窗牖全部炸碎,碎片被喷射到10英里之外,东侧发射阵地被透顶炸毁,水泥结构塌陷,周围的二个照明塔倒塌并被扭曲成麻花状。

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一九七四年十一月21日,体系号N1-6L,指导了合作7K-LOK登月飞船和登月舱实行了第四回发出,在四年的年月里,苏维埃社会主义共和国结盟物文学家对N-1火箭燃料供应管道进行了优化,创新了Computer调整连串,并对第顶级的漫天电动机调整体系进行了汪洋的改革和测量检验,能够说这一次已经有了异常的大把握,可是就在一级火箭三十台电动机同期职业时,其发出的废气使火箭发生了意外的轴向翻转,那曾经超先生过了火箭自个儿的填补工夫,末了促成了火箭坠毁。

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一九七一年5月二十三日,连串号N1-7L,带领缔盟7K-L3型登月飞船实行了第六次也是终极二遍发射,在一年多的时光里,苏维埃社会主义共和国缔盟地医学家们对N-1火箭举办了过多改正,目的在于祛除已意识的败笔并扩充出口有效载荷的品质。回顾在飞行操纵Computer内配备了全新的陀螺仪平台;修改了火箭的气动外形,第顶级尾部被再度修改为星型样式,直径减小了1m;’整个火箭的全数空气重力学整流罩由钝头型替换为尖头型。同期设置了氟Lyon防火系统,在发动机左近飞行时形成了爱抚性气体意况。遥测方面选择了全新设计的数字制导调节体系。总共有超过常规13,000个传感器安装在这一个火箭上。可是在其发出107秒后,火箭照旧在四十英里的太空中爆炸炸(原因是在发出后90秒对内环6个斯特林发动机实行程序性关机时,发生的下压力波动比预想强得多,导致发动机须要管道大量爆裂,第超级底部初叶着火。火灾在产生后104秒时诱爆了4号汽油发动机,并在连带反应下在引爆了全部一流火箭)。

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左为Saturn五号,右为N-1

但自一九六四年后,苏维埃社会主义共和国缔盟航天工作就陷入了停滞。壹玖陆伍年-一九六二年,United States主次成功了轨道太阳观测、行星飞越、亚轨道飞行、发射地球同步卫星、创立卫星导航系统、发射地球静止轨道卫星等创举,苏维埃社会主义共和国联盟却和载人航天较上了劲。为追赶进程,从1965年起初,苏维埃社会主义共和国联盟交叉到位了多乘员升空、舱外活动、月亮软着陆、明亮的月拍片、发射绕月卫星等职分,为载人登月做策动。

选拔状态

N-1运载火箭共开展了4次发射试验,全都退步。第一次试验在着火后中止。第二次试验在发射升空后旋即就由于8号内燃机化剂泵吸入一快碎片爆炸而未果了。经过一些器重的修改未来,第三遍考试于1974年二月二十三日举行。固然持有三贰11个率先级斯特林发动机只是礼节性地开行,但火箭照旧发生了严重的忽悠,火箭在57秒后被本地指挥为主摧毁了。最终二次发出是在一九七二年八月26日拓宽的,这一次发射的火箭器材了陀螺稳固平台、方向微调斯特林发动机和灭火系统。火箭安然无恙地飞行了107秒,可是震憾使燃料输送管道破裂,最终致使4号斯特林发动机化剂泵爆炸。

第四回发出原计划在1971年下7个月开展,但在一九七三年三月格卢什科(GluShko)成为NPO ENe普拉多gIA领导人后,他命令终止那项计划并销毁全体的火箭电动机和相关硬件设备。

N-1运载火箭

难题何在?

N-1火箭难题频发,其实跟火箭引擎未有多大关系,相反N-1火箭的为主Nk-15石脑油液氧内燃机(下Logo示为Soviet N-1)的比冲值超过于那时大多好些天然气液氧内燃机,乃至碾压了土星5号第一流的F-1引擎,就连苏维埃社会主义共和国联盟谐和也只在20年后的CR-VD-170赶上并超过。鉴于该引擎采纳了富氧分级循环技巧,大幅提高了推动剂的利用功能,Nk-15在当下不过神器日常的留存,美利坚同盟国以致于冷战甘休都不相信任苏维埃社会主义共和国缔盟有此等工夫。

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那正是说难点毕竟在哪呢?正如上文所说,N-1火箭因为登月舱超重难点张开了魔改,但是其并未有像土星五号一样使用储罐共底减肥手艺(U.S.Saturn五号也设有超重难题),即立异第二级和第三级来造成消脂,但是让五个温度差在80摄氏度的液体仅通过一层罐子底隔断,那对于材质工业基础虚亏的苏维埃社会主义共和国缔盟是叁个巨大挑衅,同不平时间鉴于军用优先的口径,苏维埃社会主义共和国联盟的燃料罐研究开发聚集在弹道导弹常用的强腐蚀性偏二甲肼和四氧化二氮的抗腐蚀高分子材质上,这也就表示N-1火箭从一同首就从未储罐共底减肥那条“近便的小路”可走。

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共底储箱结构暗示动图

再加上石脑油液氧的重组在真空中比冲大幅落后于液氢液氧的三结合,因此还不可能指望燃料利用率低的二级三级指点越来越多燃料来弥补运力,据此克制超重难题的沉重就落在了剩余空间最多的拔尖火箭的“肩上”,那特别扩大了岔子发生的可能率(第壹遍发出正是因为在附加的6台斯特林发动机开火后,在运载火箭底部变成预料外的不稳定气流漩涡,导致火箭失控撞地爆炸)。

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Saturn5号第二级的液氢液氧共底设计

那么些不过是能瞥见的瑕疵,而火箭内部那几个未经充裕证实就不时修改的安插则越来越沉重,当中最为特出的正是N-1火箭的飞行调控体系。由于故障变成发动机熄火会使火箭推力不平衡,由此N-1第一流应用全对称布署,引擎称圆形排列在运载火箭底部外缘,单台引擎故障只需关闭对称地方的发动机便可确认保障平衡,相当于说N-1理论最多可在三分之一引擎熄火下照旧姣好发射。

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只是说的轻便做起来难,肩负管理引擎推力平衡的飞控ComputerKOLANDD(德语“引擎运转调整”首字母简写)却具有众多规划难题和程序逻辑漏洞(第三次发射时KOLX570D错把燃料泄漏引发的火警判别成火箭失控,直接在起飞后68秒关闭了具备引擎并锁死了少于级分开机构,那使得尚未推力的火箭直接砸毁在距离发射塔大致52公里处。第一遍发出起飞前斯特林发动机液氧泵爆炸,KOXC60D又破绽相当多地在起飞后12秒关闭了装有引擎,而关门大吉讯号却从不被内燃机接收到,直接形成N-1火箭推力不均以倾斜45的情态砸回了发射台上,近2300吨燃料和氧化剂的宏大爆炸大概灭亡了全部发射台。针对五遍发出苏维埃社会主义共和国结盟技术员防止KOHighlanderD在发射后50秒内关闭全部引擎和锁死一二级分开机构,但那却又不可捉摸的诱致KO本田UR-VD在第五次发射时不可能分离开火完结的首先级),苏维埃社会主义共和国联盟电子工业的弱势在此展露无遗。

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第三回发出:一九七〇年八月11日

小结来讲

纵然如此N-1火箭一流助推段三十台电动机并联的安插在这几十年间已被人拿出“鞭尸”无数十遍了,可是这并不是该火箭的真的难题,N-1火箭的规划思想与土星五号好像,不过苏维埃社会主义共和国缔盟的软件较米国的话差了一大截,并且在一直不张开丰硕的测量检验论证的人场合下就急切开展发射,那根本就是赶鸭子上架的决定,而苏维埃社会主义共和国联盟虚亏的轻工和电子工业,外增加来自太空竞技政治供给上的压力变成研究开发测量试验时间严重不足,才是N-1火箭战败的实在原因。

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航天安顿本正是个堆钱的无底洞,为了裁减与米国的异样,苏维埃社会主义共和国结盟不惜重金研制飞船,却从未耐心给足其时间张开调度测量检验,在航空航天领域是从未有过捷径可走的,最后N-1火箭百分之零的发出成功率也表明了那或多或少,而每叁次战败都以对苏维埃社会主义共和国联盟军力的损耗(固然成功了如故损耗国力,太空竞技本正是美苏两个国家之间的“面子之争”)。

苏维埃社会主义共和国结盟把希望寄托在N-1运载火箭上,采取“阿Polo”号飞船同样的发射格局。1967年7月十六日,就在“阿Polo11号”飞船升空前四个月,苏维埃社会主义共和国缔盟开展了第贰回N-1火箭飞行试验。N-1火箭是贰个特大型怪物,中度达105米,装有44台湾大学推力内燃机,总重近2800吨,重量临近一艘轻型驱逐舰。那是出于内燃机技能可是关所致,质量非常不够只可以以多少来凑。内燃机多了,推力平衡、箭体共振就不可能左右,结果在1三千米的高空中爆炸炸解体。

末次发射:壹玖柒壹年八月24日

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