联邦号：俄新一代载人飞船

文/张雪松

美国载人登月进入快车道，但俄罗斯却受困于新一代火箭尤其是飞船的拖延。最近美俄就月球轨道空间站的讨论中，美国希望俄罗斯到2024年也有把航天员送到月球轨道的能力，结果俄航天国家集团公司老总罗戈津大嘴一张：何不改进联盟号飞船先对付一下，以后再研制联邦号飞船？虽然这不是正式计划，但俄联邦号飞船的坎坷命运可见一斑。

从“联盟号”到“联邦号”

俄罗斯的联盟号载人飞船堪称老当益壮。从1967年首飞的联盟1号飞船开始，到现在已经过了半个多世纪，联盟号飞船仍然是人类载人航天的“老黄牛”，承担着航天员天地往返的重任，连美国也不得不依赖联盟号飞船将航天员送上国际空间站。

话说回来，这种情况虽然有联盟号飞船设计经典的因素，但更多的是因为苏联和俄罗斯航天后续乏力。苏联末期已经在研制两舱式的大型新一代载人飞船，但还没发射升空试验，就遭遇了国家解体。俄罗斯航天继续研制新一代载人飞船，工程师们提出过快帆（Kliper）飞船、TKS改进型飞船等方案。美国提出重返月球，一开始并不打算和欧洲联合行动，俄罗斯和欧空局就决定联合研制新一代飞船，开始打算以快帆号飞船为基础，后来决定联合研制先进载人运输系统（ACTS），ACTS又叫载人航天运输系统（CSTS），它就是现在联邦号载人飞船的前身。

▲俄罗斯新一代联邦号载人飞船

CSTS飞船几经变更，从最开始欧洲版联盟号飞船发展为先进的大型两舱式飞船。它的返回舱类似美国阿波罗飞船的大型圆锥体返回舱，而服务舱选用欧空局的ATV飞船服务舱，发射总重量约18吨，这种大型载人飞船不仅可将航天员送往国际空间站，还具有将航天员送往月球轨道等深空空间的潜力。2009年俄罗斯航天局最终确定了新一代载人飞船的性能需求，飞船也改名为未来载人运输系统（PPTS），而且俄罗斯更倾向于自己独立研制，而不是和欧空局联合，同时美国向欧空局抛去合作的橄榄枝，欧空局决定将ATV飞船的服务舱改进为猎户座飞船的服务舱。俄欧在新一代飞船上分道扬镳，俄国新飞船被非正式地命名为罗斯号飞船（Rus）。

2013年12月19日，PPTS/Rus飞船的研制合同授予能源集团，也就是后来的联邦号飞船。据有关资料，它分为近地轨道版和月球版两种设计，月球版飞船主要是服务舱更大可以容纳更多推进剂，具有更强的机动能力。联邦号飞船返回舱内部增加尺寸可达18立方米，载人能力4～6人，自持飞行时间可达14天，其性能指标在国际新一代飞船中也屈指可数。但由于俄罗斯航天经费预算不足，联邦号载人飞船的研制进度一拖再拖。

新一代载人飞船研制还只是更名和拖延，那发射使用的运载火箭就近乎朝三暮四的闹剧了。俄罗斯最早打算用安加拉火箭发射新一代飞船，并专门规划了安加拉-5P型号，不过2009年进步设计局又提出Rus-M火箭的研制计划并得到俄罗斯航天局的支持。Rus-M火箭使用RD-180发动机，几乎就是美国宇宙神5火箭的翻版，但这种火箭的研制耗资巨大，最终不得不被迫放弃。2012年俄国再次选用安加拉-5P火箭发射新一代载人飞船，但是2016年局势又一次发生变化，进步设计局卷土重来推出了联盟-5火箭。联盟-5火箭计划用于取代天顶号和中型质子号火箭，还将以此为基础研制重型火箭，同时俄罗斯航天部门又宣布用联盟-5（后定名额尔齐斯河号）火箭发射新一代载人飞船。

好事多磨的联邦号飞船

联邦号飞船作为俄罗斯载人航天的重头戏，突出反映了俄罗斯航天实力的衰落。联邦号飞船在研制进度上惨不忍睹：2009年研制刚开始时，俄罗斯能源集团乐观地表示2015年飞船将进行首飞，2017年进行首次载人飞行。当时信心十足的俄罗斯人还打算抢在美国新一代的猎户座载人飞船之前上台，不过猎户座飞船发射不断延期，俄罗斯的联邦号飞船延期更是有过之而无不及。2015年俄罗斯媒体就披露新飞船的首次载人飞行推迟到2024年，2017年末能源集团也宣布将于2022年发射不载人的联邦号飞船，2024年进行联邦号飞船的首次载人发射。

然而计划不如变化，2018年俄罗斯卫星新闻网报道，俄罗斯航天国家集团公司提议将联邦号飞船的首飞时间从2022年推迟到2026-2027年。这样的变故背后有着多方面的考虑，一方面是航天国家集团公司和进步设计局签订研制合同，首枚联盟-5火箭完成制造的时间已经从2022年推迟到2025-2026年，无论如何2022年的时间节点是赶不上了；另一方面2027年也更接近俄罗斯重型火箭完成研制的时间，便于未来顿河号火箭或是叶尼塞号重型火箭发射联邦号载人飞船进行深空飞行试验。

▲俄罗斯提出的月球版联盟号飞船想象图

▲联邦号模型

最后，俄罗斯还在参加美国主导的月球轨道空间站（LOP-G），美国希望俄罗斯能在2024年提供备份的载人月球轨道运输能力。要在平时这是俄罗斯炫耀自己载人航天能力的活素材，但现在却让俄罗斯人焦头烂额：如果按俄罗斯自己的进度走，联邦号载人飞船的首次载人飞行怎么也要2028年甚至更晚了，肯定赶不上美国期待的进度；如果按美国人的要求赶进度，2024年来得及发射的载人飞船，似乎还真只有联盟号飞船。难道真要让罗戈津总裁说中，改进联盟号飞船支持载人月球任务么？

表面上看，为了应付美国的要求，俄罗斯先用联盟号飞船应急似乎并无不可，但俄罗斯航天一直受困于预算不足，如果月球版联盟号飞船上天的话，将来还会不会再继续研制联邦号飞船，那就要打一个大大的问号了。美国最近载人登月计划又一次加速，虽然美国2024年登陆月球南极的做法，等同于抛下了国际合作伙伴，但对俄罗斯来说却是一种解脱。俄罗斯航天终于可以按照自己的计划研制联邦号飞船了，这还真是好事多磨啊。