世界经典肮天名器大盘点

赵家乐

作为航天器、远程军事打击武器的运输载体，运载器以其先进性和技术水平，支撑着一个国家进行空间开发与太空资源利用、参与国际合作与国际竞争、实施远程军事打击的能力。世界主要航天大国均不惜投入大量人力物力进行多种航天运载器的研发与制造。回顾人类近70年的航天工业发展史，其中不乏出自航天大师的经典航天名器。

“红色卡车”R7火箭

R7火箭，起初是由航天大师科罗廖夫领导设计的世界上第一款洲际弹道导弹的推进器。然而，正如莫扎特所说，婴儿的第一声啼哭都不会是动人的音乐，R7火箭也存在着诸多缺陷。它由于所用推进剂为液体燃料，必须在发射前才能进行装填，所以存在发射准备时间过长的缺陷。同时，其体形庞大，无法实现车载机动，只能进行固定发射，因此从纯军事价值而言，这种火箭设计并不成功。然而，对于在和平时期发射卫星等任务而言，以上缺陷却显得微不足道，于是R7火箭就被俄罗斯人作为航天运载器使用，也可以说是“无心插柳柳成荫”了吧。

之后，从R7火箭迅速衍生出了支撑起苏联航天事业的庞大的火箭家族，如“卫星号”、“东方号”、“联盟号”和“闪电号”等。其中，又以“卫星号”运载火箭最为著名，它成功地将第一颗人造卫星送上太空。它由于是红色苏联研发的，主要作用是向太空运送各类载荷，所以被军迷们亲切地称为“红色卡车”。

截至2006年，“红色卡车”衍生出的火箭家族共发射1628次，并且拥有无可匹敌的高达97.5%的发射成功率，至今仍是俄罗斯最主要的运载火箭，承担着为国际空间站运送补给等各项重要的发射任务。

提起“红色卡车”，军迷们一定还会想到著名的“科罗廖夫交叉”。R7火箭家族发射时具备一个共同的特点：当第一级火箭推进器被抛弃时，4个推进器也同时被抛出。此刻因空气动力的原因，它们会对称地抛出一个弧面，从而形成一个交叉，宛如在空中盛开的一朵鲜花。这一景象被命名为“科罗廖夫交叉”。

R7火箭家族能出现“科罗廖夫交叉”，归根结底是因为其与众不同的火箭布局。常见的美式火箭为多级接替推进的布局，在空中的不同高度一级接一级地抛落。而R7火箭则不然，由于苏联初始设计的火箭发动机推力不足，因此只能采取“四包一”的多级火箭布局，即在第一级的主推进器四周，捆上4枚火箭推进器作为助推器，完成助推任务后它便脱离而去，让主推进器减负攀升。在航空史上，美丽的“科罗廖夫交叉”将会成为人类永恒的记忆。

登月火箭“土星五号”

“土星五号”火箭（C-5火箭）的诞生带有深深的时代印记。1957年，苏联率先发射了世界上第一颗人造卫星，紧接着又将宇航员加加林率先送入太空。美国政府大惊失色，总统肯尼迪作出了不惜代价率先登月的决定。从今天的视角看，登月工程耗资巨大，浪费也巨大。但是看似典型的“面子工程”，却带动了美国诸多尖端科技的迅速发展，为其科技水平的跨越式进步打下了坚实的基础。并且在当时的背景下，“集中力量办大事”的登月工程有效地鼓舞了西方世界的民心士气。

在当时的技术条件下，登月面临着诸多难题，其中最根本的就是要有足够强大的火箭。在美国科学家的联合攻关设计下，1962年1月， NASA宣布了建造C-5火箭的计划。C-5火箭延续了美式火箭多级接替推进的布局，采用三级火箭结构。第一级火箭配备了5个F-1发动机，第二级火箭配备了5个小一点的J-2发动机，第三级火箭配备了一个J-2发动机。同其前辈相比，C-5火箭的运载能力显得十分惊人，可以一次性将41吨的载荷送上月球。

能将高达41吨的载荷送上月球，F-1火箭发动机功不可没。F-1火箭发动机是美国诺克达公司设计制造的一款液氧煤油发动机，是有史以来人类制造的推力最大的单燃烧室液体火箭发动机，也是仅次于俄罗斯RD-170的世界第二大推力的液体火箭发动机。联想到C-5火箭重达3000多吨，装备有F-1发动机的C-5火箭能够在150秒内将这个庞然大物推至6.4万千米的高度，以及使之达到2755.6米/秒的高速，我们就可以想象F-1发动机究竟是怎样一种传奇般的存在。如此给力的火箭发动机让C-5火箭如虎添翼。

庞大的登月火箭，是迄今人类为征服宇宙所打造的终极梦想载具。从早期的水星计划到双子计划，再到实施登月的阿波罗计划，NASA为征服月球总共耗资250多亿美元。在1967年到1973年之间，NASA总共发射了13枚C-5火箭，并保持了100%的发射成功率。此外，在1969年7月20日到21日，NASA使用“阿波罗11号”将3名宇航员送往月球，其中阿姆斯特朗和奥尔德林成功登上月球，首次实现了人类登上月球的梦想。

航天巨兽“暴风雪号”

谈及美国为登月计划打造的终极梦幻载具，就不得不提苏联为征服宇宙所打造的世界上最大的航天飞机——“暴风雪号”。“暴风雪号”不同于美国航天飞机有人驾驶的设计，而是采取了更加先进的无人驾驶方式。但是，先进的无人驾驶同样也带来了问题，复杂的飞行控制系统受限于当时计算机技术的落后，使得航天飞机的实际飞行能力十分有限。但是纵使有着诸多问题，“暴风雪号”仍然是世界上较为先进的航天飞机。

冲破苍穹不同于翱翔蓝天，没有先进的航天材料怎能铸就“暴风雪号”的飞天之路。作为承担苏联航天重任的“暴风雪号”，传统的航天材料注定不能满足其庞大体积的设计要求，新型材料必须要在满足设计要求重量的前提下，保证航天飞机的安全稳定。

“暴风雪号”采用了更为先进的放热层设计，还有类似于空心砖结构的防热瓦设计，使得放热层具有足够的强度，可以在-150℃～1300℃温度范围内多次使用而不出现明显变形。这些设计可以在将航天飞机入轨时气动加热产生的热量释放到周围空间的同时，又保证内部铝蒙皮的温度处在150℃～170℃的范围之内。

“暴风雪号”的表面涂层采用了双色抗腐蚀层的设计，其中黑色涂层在放热层受到等离子流冲撞时可以保持其稳定性，并且可以将热能辐射到周围空间。而白色涂层即可以减轻阳光对航天飞机的加热，又起到保护防热瓦免受机械损伤、污染和水腐蚀的作用。

“暴風雪号”使用了被赋予新性能的航天材料——铝，还在航天飞机的诸多结构中广泛采用了钛合金和特型钢材。钛合金能使其在震动或是声音负载的条件下经受住温度的较大起伏变化，不会轻易发生变形，从而保持航天飞机稳定飞行。在这些诸多的特种材料的联合作用之下，“暴风雪号”具备了可以在复杂条件下出色完成航天任务的能力。

但是，颇为遗憾的是，作为世界上最大且设计理念先进的航天飞机，它却没能发挥出自身价值。1988年，“暴风雪号”在完成首飞工作之后，用于暴风雪计划的资金濒临耗尽，再也无力承担暴风雪计划的巨额开支。从1991年苏联终止该项目拨款，到1993年“暴风雪号”的设计者——莫尔尼亚联合体被迫承认暴风雪计划彻底破产，这架象征着苏联曾经繁荣强盛的“暴风雪号”航天飞机最终也同苏联这个国家一样，成为了历史。