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聯盟7K-L1號


聯盟7K-L1 探測號飛船是美蘇登月競賽背景下，前蘇聯依據所制定的載人月球飛行計劃，將太空人從地球送入繞月而非進入月球軌道的航天器。該航天器的設計基於聯盟7K-OK型[1]，幾經修改後降低了飛船重量，提高了繞月能力，最明顯的改進是用一架支撐錐和一副高增益拋物面天線代替了軌道艙，並拆除一具備用降落傘，增加了遠程導航陀螺平台和恆星導航傳感器。聯盟7K-L1號飛船可搭載兩名太空人，在起初的飛行測試中，新質子運載火箭、7K-L1號及基於聯盟7K-OK型的L1飛船都存在嚴重的可靠性問題。

聯盟7K-L1號
製造科羅廖夫第一實驗設計局
國家前蘇聯
應用搭乘太空人繞月並返回地球
建造
狀態任務已取消
已建造15艘
已發射12艘
退役3艘
相關飛行器
源自聯盟7K-OK型
衍生產品聯盟7K-LOK號
聯盟7K-L1號飛往月球途中的想像圖

歷程

總設計師謝爾蓋·科羅廖夫最初設想通過「R-7」助推器分批發射並在地球軌道上組裝載人登月飛船。但從理論上講，弗拉基米爾·切洛梅研製的大型「UR-500」質子火箭有可能使這項工作只需一次發射就可完成。然而，切洛梅也提出了自己的「LK-1」月球飛船方案，並在1964年8月得到蘇聯部長會議主席(總理)赫魯曉夫的批准。兩個月後赫魯曉夫下台，切洛梅失去了主要支持者。就在這年年底，科羅廖夫重新提出了「聯盟號」飛船計劃，但他隱瞞了自己的真實想法，只將它列為用於測試交會對接操作的地球軌道飛行器。1965年10月，就在科羅廖夫去世前三個月，他被正式批准開發一型載人月球飛船，這將是一款改良版的聯盟號，並將通過頂部加裝有第一實驗設計局正在開發的D組級質子運載火箭(UR-500)發射到月球。

科羅廖夫最初打算在地球軌道上組裝聯盟號月球飛船，因為他不相信質子運載火箭的功率足以發射整艘飛行器，或是否能確保乘員安全。但當他在1966年1月去世後，他的繼任者，科羅廖夫第一實驗設計局負責人瓦西里·米申（英語：Vasily Mishin）認為，完全可以將聯盟號精簡到UR-500火箭足以來發射它。

由於前四次進行的不載人試驗(見下文)部分成功或部分不成功，包括兩次「宇宙號」的飛行-蘇聯對外公佈的所有試驗性航天器的通稱，1968年3月2日至7日的任務以及隨後 L1 型航天器的飛行對外都稱為「探測器號」，這是蘇聯對深空試驗任務的命名。

美國阿波羅8號載人繞月飛行成功後，蘇聯載人繞月飛行任務失去了政治動力。原定於1970年底由阿列克謝·列昂諾夫和瓦列里·貝科夫斯基搭載「探測 L1號」(L1/Zond )的首次載人飛行被取消。此外，質子火箭功能遠未達到載人水平，其糟糕的發射記錄並不適合載人飛行。

從1967年到1970年，所有「探測器L1型」飛船都只進行過無人飛行(從探測器4號到探測器8號)，在探測器號的5次飛行中，有4次發生故障。這些繞月試飛顯示，飛船上用於導航的星光傳感器存在問題。由於制導故障，導致飛行器在重返大氣層時出現問題：一艘飛船的再入下降執行的是陡峭的彈道軌跡，降速高達20G並濺落在印度洋；另外三艘通過「跳躍再入」(skip reentry)機動來降低速度，其中一艘減速高達20G，對人類極不安全，另一艘下降時主降落傘無法打開，只有探測器7號的降落對太空人是安全的。

執行這些任務的儀器收集了有關微流星體通量、太陽和宇宙射線、磁場、無線電發射和太陽風等數據。拍攝了許多照片，還搭載了生物飛行。探測器5號是第一艘搭載一群地球生物(最高等的是陸龜)進行繞月飛行並相對安全地返回地球的航天器。探測器5號以20G的減速率急劇下降後，濺落印度洋中。雖然對人類不安全，但這些高G率顯然並不影響陸龜的健康，而且據後來的報道，它們還繼續正常地生長繁殖[2]。

在聯盟7K-L1「探測器」飛船基礎上開發了二種主要改進型：一是動力型聯盟7K-L1S「探測器-M號」(重達7噸)，由於當時聯盟7K-LOK軌道飛行器的L3型探月登陸艙尚未就緒，計劃先通過N1運載火箭發射無登陸艙的「探測器-M號」飛越月球，但二次發射均告失敗；二是「聯盟7K-LOK」的模擬型聯盟7K-L1E「探測器-LOK號」，作為「宇宙382號」由質子運載火箭成功發射到近地軌道，但在第三次使用N1火箭發射到月球軌道時失敗。

聯盟7K-L1「探測器」型載人飛船並沒有正式名稱，根據瓦西里·米申和尼古拉·卡馬寧（英語：Nikolai Kamanin）的回憶錄，「祖國」(Rodina)、「烏拉爾」(烏拉爾山脈)、「科羅廖夫院士」(科羅廖夫)以及「黎明」(Zarya)和「旗幟」(Znamya)都被提議用作「聯盟7K-L1號」的月球飛越和聯盟7K-LOK軌道船的名稱。L1航天器上的信息顯示系統(IDS)被稱為「土星」，與7K-OK上標準的信息顯示系統「天狼星-7K」有些不同。

與其餘的7K-L1一起，蘇聯於1970年終止了月球飛行計劃，並沒有實現其既定的主要目標。「探測器L1號」航天器的預定載人用途首次被記錄在蘇聯官方資料中，但從1968年到1989年，這一計劃與N1-L3登月任務都被列為機密，蘇聯政府否認它們的存在。1968年左右，一份罕見的蘇聯公開資料(蘇聯大百科全書年鑑中的宇宙飛行小百科全書)零星地提到「探測器號」是作為探月任務的測試「飛船」，這與蘇聯稱呼不載人飛船為「太空裝置」一詞顯然不同。

計劃的時間表

 
質子7K-L1型運載火箭結構圖

自1967年起，聯盟7K-L1的發射計劃為：

任務

  • 2P         -1967年3月開發D組級；
  • 3P         -1967年3月開發D組級；
  • 4L         -1967年5月執行不載人繞月飛行(實際於1967年9月27日發射，因火箭故障而失敗)；
  • 5L         -1967年6月執行不載人繞月飛行(實際於1967年11月22日發射，因火箭故障而失敗) ；
  • 6L         -1967年6月或7月進行載人繞月；
  • 7L和8L -1967年8月進行載人繞月(7L作為探測器1968A號實際於1968年4月23日發射，因火箭故障而失敗；8L實際於1968年7月21日發射，火箭爆炸而失敗)；
  • 11L和12L -1967年10月進行載人繞月；
  • 13L     -備用航天器(作為探測器1969A號實際於1969年1月20日發射，因火箭故障而失敗)。

1968年7月，有人提議每月發射一艘L1航天器，首次載人飛行則定於1968年12月或1969年1月，在3次或4次無人飛行成功後進行。1968年12月，三次L1載人任務日期分別定於1969年3月、5月和7月。最後，在1969年9月，L1載人任務被正式定於1970年4月。

建造的航天器

先後建造了15艘聯盟7K-L1航天器：  

  • 第1艘-原型沒有配備隔熱罩，旨在不回收太空艙的情況下完善航天器的軌道運行。
  • 第2艘-原型沒有配備隔熱罩，旨在不回收太空艙的情況下完善航天器的軌道運行，1967年3月10日發射，代號為宇宙146號。
  • 第3艘-1967年4月8日發射，代號宇宙154號。
  • 第4艘-1967年9月27日發射，代號探測器1967A號，因火箭故障發射失敗。
  • 第5艘-1967年11月22日發射，代號探測器1967B號，因火箭故障發射失敗。
  • 第6艘-1968年3月2日發射，發佈名稱為探測器4號。
  • 第7艘-1968年4月23日發射，命名探測器1968A號，自毀。
  • 第9艘-於1968年9月14日發射，發佈名稱為探測器5號，返回艙現展出在俄羅斯能源博物館。
  • 第10艘-計劃作為探測器9號發射，後被取消。
  • 第11艘-發佈名為探測器7號，返回艙現展出於俄羅斯奧雷沃。
  • 第12艘-1968年11月10日發射，命名為探測器6號，1968年11月17日返回地球。
  • 第13艘-1969年1月20日發射，命名為探測器1969A號，失敗，太空艙被回收。
  • 第14艘-1970年10月27日作為探測器8號發射，1970年10月14日返回地球。
  • 第15艘-曾計劃為探測器10號發射，已取消。

測試的任務

主條目：太空競賽

 

  • 宇宙146號 (聯盟7K-L1第1號)
    • 1967年3月10日發射
    • 由質子號將聯盟7K-L1P原型發射到計劃的高橢圓環地軌道。
  • 宇宙154號 (聯盟7K-L1第3號)
    • 1967年4月8日發射
    • 由質子號發射的聯盟7K-L1P原型未能進入計劃的月球轉移軌道。

 

  • 探測器1967A號 (聯盟7K-L1第4號)
    • 1967年9月27日發射
    • 第一級-1 x RD-253發生故障，導致T+67秒後偏離飛行軌跡。

 

  • 探測器1967B號 (聯盟7K-L1第5號)
    • 1967年11月22日發射
    • 第二級-1 x RD-210 發生故障，點火4秒後關閉，火箭在低空墜毀。

 

  • 探測器4號 (聯盟7K-L1第6號)
    • 1968年3月2日發射
    • 研究環地空間的偏遠區域，開發新的船載系統和空間站單元
    • 1968年3月7日返回地球-自毀系統在距非洲幾內亞海岸180-200公里的10-15公里高空自動引爆了太空艙。

 

  • 探測器1968A號 (聯盟7K-L1第7號)
    • L1968年4月23日發射
    • 發射260秒後因第二級故障而失敗
    • 嘗試飛越月球。

 

 

  • 探測器5號 (聯盟7K-L1第5號)
    • 1968年9月15日發射
    • 1968年9月18日繞月飛行
    • 1968年9月21日返回地球。

 

  • 探測器6號 (聯盟7K-L1第12號)
    • 1968年11月10日發射
    • 1968年11月14日繞月飛行
    • 1968年11月17日返回地球。

 

  • 探測器 1969A號 (聯盟7K-L1第 13號)
    • 1969年1月20日發射(計劃於1968年12月8日發射)
    • 第二級提前25秒關閉，自動飛行中止，太空艙被安全地回收
    • 嘗試飛越月球(阿波羅8號之前計劃的首次載人飛行)。

 

  • 探測器-M 1號
    • 1969年2月21日發射
    • 第一級火箭發生故障，太空艙逃逸系統在發射70秒後啟動，太空艙被找到。
    • 嘗試測試月球軌道器和N1火箭。

 

  •  探測器-M 2號
    • 1969年7月3日發射
    • 第一級火箭發生故障，探測器太空艙被回收。
    • 嘗試測試月球軌道器和N1火箭。

 

  •  探測器7號 (聯盟7K-L1第11號)
    • 1969年8月7日發射
    • L1969年8月11日飛越月球
    • 1969年8月14日返回地球。

 

  •  探測器8號 (聯盟7K-L1第14號)
    • 1970年10月20日發射
    • 1970年10月24日飛越月球
    • 1970年10月27日返回地球。.

 

 

參考文獻

  1. ^ 《联盟7K-L1号》. astronautix.com. [2018年10月20日]. （原始內容存檔於2020年8月6日）. 
  2. ^ http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/252/43.shtml （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） (in Russian)

外部連結

 

 

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