蘇聯(lián)載人航天史——東方、上升計劃

? ? ? 1961年4月12日UTC時間06:07(莫斯科時間?09:07),搭載著尤里·加加林的東方號火箭在蘇聯(lián)拜科努爾航天發(fā)射場1號工位發(fā)射升空。飛行108分鐘后加加林順利返回地面,完成了世界首次載人航天飛行任務(wù)。他乘坐的東方號飛船也被更多人熟知……

早期發(fā)展 ? ??
? ? ? 在東方系列飛船問世之前,蘇聯(lián)人也曾有過載人航天的計劃。20世紀(jì)40年代米哈伊爾·季洪拉沃夫以V-2導(dǎo)彈為基礎(chǔ),設(shè)計了載人高空飛行器,被稱為VR-900項目。1946年3月該任務(wù)得到正式批準(zhǔn),但由于當(dāng)時的技術(shù)原因,該項目中途夭折,之后R-7導(dǎo)彈的研發(fā)被提上日程。蘇聯(lián)工程師們重新開始研究載人航天的可行性。
? ? ? 經(jīng)過討論,認(rèn)為想要完成載人飛行需要升級R-7火箭提升運力,為R-7火箭加裝上面級。原設(shè)計中加裝上面級的R-7火箭能將5噸的載荷送入近地軌道。這個重大的提升給了蘇聯(lián)工程師充分的想象空間并提出了三個設(shè)想,分別為:太空飛機(jī)的概念、旋翼降落概念和太空艙概念。之后認(rèn)為太空飛機(jī)的概念和旋翼降落概念過于激進(jìn)不可行,最終保留了太空艙概念。并敲定球形太空艙+圓錐形服務(wù)艙為該航天器的設(shè)計。
? ? ? 1958年4月該航天器有了更詳細(xì)的設(shè)計。球體直徑約2.3米,質(zhì)量5~5.5噸,返回著陸精度100~170km,距地面8~10km時啟動彈射座椅將宇航員與飛船分離,擁有載人和軍事用途的無人版本,并命名為“?Object OD-2?”(OD為?“定向衛(wèi)星?”)。同年11月推出了OD-2航天器的4個版本:1K航天器、2K航天器、3K航天器和4K航天器,1K為原型航天器,2K為軍用版本,3K為載人版,4K為2K航天器的升級版。同年12月DO-2原型機(jī)開始建造,科羅廖夫認(rèn)為2K航天器不應(yīng)該單獨研發(fā),僅需在載人版本上加以改造,該想法在后續(xù)得到蘇聯(lián)中央批準(zhǔn)。

? ? ? 1959年5月22日,蘇共中央和蘇聯(lián)部長會議簽署第569-264號法令,授權(quán)發(fā)展載人航天器。在這之后該項目正式改名為?“?Vostok?”也就是我們熟悉的“東方”。東方系列中載人飛船被命名為“東方”,軍用版無人航天器被命名為?“?Zenit?”(天頂),2K航天器命名為Zenit-2(天頂-2),4K航天器命名為Zenit-4(天頂-4)。在此之前,1959 年 1 月,OKB-1 設(shè)計局開始開發(fā)?Block- E上面級,該上面級配備一臺RD-105發(fā)動機(jī),計劃裝配在R7火箭之上提高火箭的運力。R7+Block-E組合被稱為“?Vostok?”(很顯然是根據(jù)它的載荷東方號飛船而命名的),在之后的研發(fā)和測試中,Block-E的性能不如預(yù)期,R7+Block-E組合只能將約4.5噸的載荷送入LEO軌道,工程師們不得已改變了東方號的設(shè)計,成了我們熟悉的模樣。

基本數(shù)據(jù)
飛船數(shù)據(jù)
返回艙:重量:2.4噸
? ? ? ? ? ? ? ?球體直徑:2.3米
? ? ? ? ? ? ? ?搭載人數(shù):1人
服務(wù)艙:重量:2.27噸
? ? ? ? ? ? ? ?高度:2.25米
? ? ? ? ? ? ? ?最大直徑:2.43米
發(fā)動機(jī):1臺TDU發(fā)動機(jī),3臺RCS
? ? ? ? ? ? ? ?主機(jī)推力:15.83千牛
? ? ? ? ? ? ? ?主機(jī)點火時長:45秒左右?
? ? ? ? ? ? ? ?推進(jìn)劑:
飛船整體高4.73米,重量4.67噸左右(1K航天器最輕,4.54噸)
火箭數(shù)據(jù)(二級半火箭)
助推器:?空重:3.71噸 x 4
? ? ? ? ? ? ? ? ?最大直徑:2.68米
? ? ? ? ? ? ? ? ?長度:19.00米
? ? ? ? ? ? ? ? ?發(fā)動機(jī):RD-107 x 4
? ? ? ? ? ? ? ? ?推力:971.00kN x 4
? ? ? ? ? ? ? ? ?工作時間:118秒
? ? ? ? ? ? ? ? ?海平面比沖:250s
? ? ? ? ? ? ? ? ?推進(jìn)劑:液氧+煤油
一級(Block-A):
? ? ? ? ? ? ? ? ? 空重:6.8噸?
? ? ? ? ? ? ? ? ??最大直徑:2.95米
? ? ? ? ? ? ? ? ? 長度:28.75米
? ? ? ? ? ? ? ? ? 發(fā)動機(jī):RD-108
? ? ? ? ? ? ? ? ? 推力:912.00kN
? ? ? ? ? ? ? ? ? 工作時間:301秒
? ? ? ? ? ? ? ? ? 海平面比沖:241s
? ? ? ? ? ? ? ? ? 推進(jìn)劑:液氧+煤油
二級(Block-E)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?空重:1.44噸
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?直徑:2.56米
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?長度:2.84米
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?發(fā)動機(jī):RD-105/RD-109
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?推力:54.5kN(RD-109)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?工作時間:365秒(RD-109)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?真空比沖:302s/326s
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?推進(jìn)劑:液氧+煤油
火箭整體運力(LEO):4.73噸?

? ? ? 有的時候我們在某度搜索東方號飛船的圖片時,經(jīng)常會看到這樣兩種形式的圖片(如下圖),那么那種才是東方號本體呢?吃瓜群眾或剛?cè)肴Φ呐笥呀?jīng)常分辨不清。圖左是連著上面級(火箭二級,Block-E)的東方號,圖右才是東方號飛船本體


測試飛行
? ? ? 到了1959年底有兩艘原型機(jī)已經(jīng)被建造完成,他們代號為“1KP”航天器(P意為測試版),它們擁有和3K航天器相同的電氣系統(tǒng),但沒有隔熱罩和生保。這兩艘原型機(jī)將在地面完成各種測試。與3K航天器的不同的是“1KP”型飛船返回艙有兩個半圓形直徑為一米的小型太陽能電池板,能隨著太陽轉(zhuǎn)動。1960年4月29日,第三艘“1KP” 航天器搭乘 安-12 運輸機(jī)運抵拜科努爾,但這艘飛船上仍缺少很多重要的零部件。新的自動穩(wěn)定系統(tǒng)的部件?在5月3日飛抵發(fā)射場(在這之前,運輸它的卡車司機(jī)小酌了幾杯有些微醺,在去機(jī)場的路上卡車撞在了樹上)。由于各種故障原定于5月12日的發(fā)射推遲了,5月12日才正式開始彩排。1960年5月15日,莫斯科時間 03:00:05搭載著“1KP”型航天器的東方號火箭順利升空,成功將4.45噸的“1KP”型航天器送入312km x 369km 傾角?65°的軌道,被命名為Korabl-Sputnik-1(不清楚怎么翻譯)。此次發(fā)射的飛船返回艙內(nèi)載有一個假人。5月16日蘇聯(lián)政府向媒體宣告此次發(fā)射的載荷為蘇聯(lián)的第一艘載人飛船的測試版,蘇聯(lián)正在開展有關(guān)研究和開發(fā)工作,為載人送入太空做準(zhǔn)備,而這次特殊的任務(wù)標(biāo)志著這一任務(wù)的開始針對長時間有人駕駛飛行的飛行測試。1960年5月19日,莫斯科時間 02:52,著陸前一圈,位于西西伯利亞科爾帕切沃的NIP-12地面站通過無線電向航天器發(fā)出啟動著陸序列的命令,如果一切順的話飛船將在非洲上空制動,之后返回艙與服務(wù)艙分離,由于沒防熱大底,返回艙和服務(wù)艙都會在大氣層中燒毀。但其中一個紅外傳感器發(fā)生故障,服務(wù)艙的發(fā)動機(jī)點火制動并沒有降軌,反而將航天器的軌道提升到了305km x 686km的軌道上,雖然返回艙和服務(wù)艙成功分離但很顯然已經(jīng)無法受控再入(注:返回艙在1962年9月5日再入大氣,服務(wù)艙于1965年10月15日再入)。

? ? ? 1960年7月28日,莫斯科時間12:31,一枚東方號火箭載著1K型航天器發(fā)射升空,但在發(fā)射23秒時其中一個助推器的發(fā)動機(jī)發(fā)生爆炸,隨后火箭解體。與上一次任務(wù)不同的是,1K型航天器配備了隔熱大底和生保,還配備了由彈射座椅改的彈射生物艙,生物艙內(nèi)搭載了兩只狗狗,Chaika(海鷗)和Lisichka(狐貍),除了有兩條小狗外還有蒼蠅、老鼠和一些微生物。任務(wù)的主要目的是測試返回艙再入和彈射生物艙,因為彈射生物艙在升空后50秒后才被激活,所以這次任務(wù)彈射生物艙并沒有啟動,兩只小狗和其他生物一起死在了這次任務(wù)當(dāng)中。任務(wù)失敗后蘇聯(lián)對此沒有任何報道(蘇聯(lián)特有的只字不提)。

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? ? ? 雖然7月28日的發(fā)射失敗了,但好在并沒有對發(fā)射臺造成太大的損害,同年8月19日,莫斯科時間11:44:06,原計劃17日發(fā)射的第二艘1K航天器發(fā)射升空,順利進(jìn)入306km × 339km 傾角 64.57°的軌道,被命名為Korabl-Sputnik-2,計劃在軌2~3天。16日夜,火箭在發(fā)射臺進(jìn)行測試時主氧氣閥出現(xiàn)故障,任務(wù)被推遲到了19日發(fā)射。這次任務(wù)的生物艙中和上一次任務(wù)一樣搭載了兩條狗狗,Belka(貝爾卡) 和 Strelka(斯特雷卡),還有各種植物、真菌,值得一提的是里面還搭在了玉米種子(哈哈哈哈)(正值赫魯曉夫執(zhí)政時期)。19日晚,蘇聯(lián)還為此次任務(wù)開通了電視直播。20日凌晨,飛行器的紅外傳感器發(fā)生故障,9:30決定提前結(jié)束任務(wù)使用備用太陽定向系統(tǒng)進(jìn)行著陸,10:50左右,TDU制動系統(tǒng)工作,飛船順利降軌再入,返回艙距離地面約7km時,彈射生物艙彈射與返回艙分離,11:07生物艙順利著陸完成了一天2小時23分鐘的飛行任務(wù),兩只狗狗沒有生命危險。但艙內(nèi)搭載的40只老鼠死了28只。任務(wù)過后,技術(shù)人員查看艙內(nèi)錄像時發(fā)現(xiàn),在飛船繞軌飛行四周時,狗狗貝爾卡開始變得騷動,一邊吠叫一邊嘔吐,這也是首次載人任務(wù)的飛行限于繞軌一周的原因之一。

? ? ? 7月28日的失敗飛行,讓蘇聯(lián)工程師們意識到任務(wù)的安全方面還面臨著重大的挑戰(zhàn),彈射座椅還不成熟(初版彈射座椅標(biāo)稱可在60km~125km內(nèi)保障宇航員的安全)。經(jīng)過改進(jìn),第二代彈射座椅可以在4km~5km高度啟動,宇航員可以在僅由壓力服保護(hù)下打開彈射座椅跳傘,如果火箭在高空出現(xiàn)問題時,飛行計算機(jī)可以關(guān)閉火箭的發(fā)動機(jī),拋整流罩分離飛船,重新設(shè)計了飛船的飛行軌道規(guī)定近地點在180km左右,成功入軌后在TDU失效的情況下,可以根據(jù)大氣摩擦衰減軌道,在10天內(nèi)返回。此次的改進(jìn)將會在下一次試飛中進(jìn)行測試,最新原型機(jī)的任務(wù)預(yù)計將持續(xù)一天,如果未能重返大氣層,該航天器將在軌道上運行 60 小時后自毀。
? ? ? 1960年12月1日莫斯科時間10:30,第5艘1K型航天器從拜科努爾起飛(第3、4艘下落不明),9分鐘左右進(jìn)入187km × 265km 傾角 64.97°的軌道,被命名為Korabl-Sputnik-3,此次任務(wù)的載荷和前幾艘類似,兩只狗狗Mushka(小蒼蠅)和 Pchelka(小蜜蜂)、豚鼠、小鼠和蒼蠅以及各種生物標(biāo)本,還魚卵和魚精子進(jìn)入軌道后進(jìn)行混合,完成首次太空受精實驗。飛行一天后,繞軌飛行的第18圈時開始執(zhí)行返回程序,在返回過程中出現(xiàn)故障,最終自毀程序啟動,航天器自毀。這次任務(wù)變相的證明了自毀系統(tǒng)的可靠性。

? ? ? 1960年12月3日,一枚改進(jìn)后的東方號火箭抵達(dá)拜科努爾航天中心,他的載荷為下一艘1K航天器也就是第6艘1K航天器,也是1K航天器最后一次發(fā)射,火箭主要升級的是二級也就是Block-E的發(fā)動機(jī),將RD-105換成了性能更強的RD-109。1960年12月22日莫斯科時間 10:45:19火箭順利升空,這次1K航天器的載荷與前幾次大同小異也是兩只狗狗Kometa(彗星)和Shutka(玩笑),以及若干生物。在火箭飛行432.02秒時,Block-E上的新發(fā)動機(jī)過早關(guān)機(jī)了,和預(yù)計飛行時間的676.61秒相差甚遠(yuǎn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于入軌速度,飛行控制系統(tǒng)發(fā)出了航天器與Block-E分離的命令,隨后航天器執(zhí)行著陸順序。救援隊找到返回艙后,發(fā)現(xiàn)本該在著陸前與返回艙彈射分離的生物艙并沒有成功分離,但彈射系統(tǒng)中小火箭已經(jīng)啟動,救援人員將生物艙取出后,迅速進(jìn)入艙內(nèi)并切斷了自毀裝置的線纜。幸虧有返回艙的保護(hù),生物艙內(nèi)的兩只小狗得以在零下35℃的環(huán)境下幸存下來。之后對事故的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)服務(wù)艙與返回艙連接的多條電纜未能按計劃分離,再入的熱量將各種電纜并熔合在一起,很可能打亂了正常的著陸順序,也很可能是自毀系統(tǒng)未正常啟動的原因,也是因為這些原因生物艙里的狗狗以及其他生物未喪生在事故中。這次事故也為后續(xù)的飛船積累了經(jīng)驗。


正式飛船亮相
? ? ? 1960年9月3KA型航天器設(shè)計完成,首批生產(chǎn)的3KA航天器共4艘,計劃前兩艘進(jìn)行無人測試,如果前兩次任務(wù)取得圓滿成功,那么第三艘飛船將執(zhí)行載人任務(wù)。由于設(shè)計局內(nèi)還有其他探測器的工作加上 上一次發(fā)射透露出諸多問題,3KA型飛船的首飛一推再推,1961年3月1日,將3KA型航天器首飛時間定于3月9日。3月6日,RD-109的研發(fā)部門也提交了上一次飛行的事故報告,并確認(rèn)改進(jìn)后的RD-109發(fā)動機(jī)可以執(zhí)行即將到來的任務(wù)。首飛任務(wù)將搭載一個穿著壓力服的空殼假人?Ivan·Ivanovich(伊萬·伊萬諾維奇)和一只狗Chernushka(切爾努什卡),在假人的胸腔和腹腔中,有裝有小鼠、豚鼠、青蛙、蒼蠅、微生物、植物種子和人類血液樣本的容器,以繼續(xù)研究生物物體的輻射和失重狀態(tài)。?3月9日莫斯科時間09:29航天器升空,約9分鐘成功進(jìn)入 183.5km x 248.8km 傾角 64.56°的軌道,被命名為Korabl-Sputnik-4。按照設(shè)定飛行程序,飛船成功返回,任務(wù)成功,返回時服務(wù)艙和返回艙的線纜未正常分離,再入大氣時被燒斷(這一故障在隨后的任務(wù)中會頻繁出現(xiàn)),整個任務(wù)耗時1.92小時。根據(jù)后續(xù)報道,該航天器還成功測試了用于軍用版的拍攝設(shè)備。


? ? ? 16天后,一枚東方號火箭搭載著第二艘3KA型航天器正佇立在發(fā)射臺上準(zhǔn)備發(fā)射。在此之前,1961年3月16日,三架伊爾-14帶著所有正在接受訓(xùn)練的所有宇航員離開莫斯科的訓(xùn)練基地前往拜科努爾航天發(fā)射中心,并在那里會見科羅廖夫、格魯什科等,并知曉了東方飛船的測試進(jìn)度,還需參加下一次發(fā)射的彩排。3月24日,莫斯科時間18:00,加加林和季托夫穿戴整齊,乘坐巴士前往發(fā)射臺。他們乘坐電梯到達(dá)火箭頂部,但沒有進(jìn)入返回艙。3月25日莫斯科時間 08:54:00,第二艘3KA型航天器搭載著一個假人和一只狗順利升空,進(jìn)入178.1km × 247km 傾角 64.54°的軌道,被命名為Korabl-Sputnik-5。任務(wù)安排依然是模擬首次載人飛行的必要程序,繞地一圈后返回。雖然在發(fā)射前航天器和火箭仍有許多問題(帶問題上天),但任務(wù)整體是成功的。

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首次載人飛行
? ? ? 前兩次任務(wù)的成功,證明了下一艘航天器可以執(zhí)行載人任務(wù)了。在3月29日的會議上,所有主要官員都認(rèn)為可以執(zhí)行載人任務(wù)了,起草了一份向蘇共中央提交的報告,提議在1961年4月10日至20日期間發(fā)射首次載人太空飛行任務(wù)。3月30日,烏斯季諾夫(德米特里·費多羅維奇·烏斯季諾夫,當(dāng)年就任蘇聯(lián)部長會議副主席,掌管蘇聯(lián)火箭工業(yè)部門)向蘇共中央寫了一份備忘錄,宣布首次載人航天飛行的準(zhǔn)備工作已完成,并通知克里姆林宮,發(fā)射可在1961年4月10日至4月20日期間進(jìn)行,并得到中央主席團(tuán)的批準(zhǔn)。4月8日,國家委員會召開會議,審議了一系列技術(shù)問題,并確定首飛的飛行乘組。經(jīng)商討,加加林被任命為首飛飛行乘組的宇航員,替補宇航員為季托夫和內(nèi)利烏波夫。
? ? ? 4月12日清晨,加加林和季托夫在為即將到來的飛行做最后的準(zhǔn)備,在更衣室穿加壓服時一位旁觀者半開玩笑地表示,穿著加壓服的加加林降落時可能會被誤認(rèn)為是一架美國間諜飛機(jī)的飛行員,就像去年在蘇聯(lián)上空被擊落的那架一樣。這個玩笑得到了重視,官員們緊急決定在加加林頭盔的正面畫上紅色大字CCCP。準(zhǔn)備完畢后加加林和季托夫一同乘坐巴士前往發(fā)射臺,由于尿急沒廁所,巴士停下后加加林對著巴士的輪胎小解,在后來也成為了蘇/俄宇航員飛天前傳統(tǒng),之后在國際空間站只能靠聯(lián)盟通勤的階段中外籍宇航員也會這么做,女性宇航員會提前準(zhǔn)備好一袋尿在下車后灑在輪子上。距離發(fā)射還剩不到1小時,加加林進(jìn)入返回艙內(nèi)。莫斯科時間09:06:59,伴隨著轟鳴聲東方號火箭起飛了,飛船被稱為東方一號。似乎在我們的印象中這次任務(wù)是完美的,但火箭將飛船送入了181km x 327km 的軌道,遠(yuǎn)地點比計劃的230km高了不少。前文提到了,當(dāng)東方號飛船的發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障無法啟動時,可以通過大氣減速一點一點降軌在10天內(nèi)著陸,但經(jīng)過推測東方一號的軌道至少要花14天以上才能著陸,如果東方一號的發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障,那無疑,加加林肯定會在這次任務(wù)中犧牲。進(jìn)入軌道后,加加林與蘇聯(lián)遠(yuǎn)東堪察加半島埃利佐沃的曙光3號地面站取得聯(lián)系并詢問軌道數(shù)據(jù),但并未得到一個肯定的答復(fù)。繞軌飛行一周后,飛船執(zhí)行返回程序,TDU關(guān)閉后發(fā)生了劇烈的震動并開始旋轉(zhuǎn),返回艙與服務(wù)艙未正常分離。飛行108分鐘后加加林安全落地(后續(xù)稱這次任務(wù)飛行了106分鐘)東方一號任務(wù)結(jié)束。

? ? ? 東方一號任務(wù)結(jié)束,按照計劃東方二號的飛行時間將提升到了24小時,繞軌飛行18周,宇航員為東方一號加加林的替補季托夫,任務(wù)目標(biāo)為:
長時間飛行失重對人體的研究;
測試手動控制航天器;
測試宇航員使用光學(xué)設(shè)備拍攝地球。
? ? ? 1961年8月6日,莫斯科時間08:59:57東方二號發(fā)射升空,隨后飛船進(jìn)入了183km x?244km 傾角?64.93°的軌道。在第二圈飛行時開始頭暈、惡心和腹部不適。在做頭部運動時,這些癥狀加重。在睡眠后癥狀減輕,之后這種癥狀被成功為太空適應(yīng)綜合征。8月7日,莫斯科時間09:57,返回制動開始,再入時返回艙與服務(wù)艙未正常分離,10:11左右安全著陸,東方二號任務(wù)耗時25小時18分。宇航員格爾曼·季托夫也在東方二號任務(wù)中多次創(chuàng)下了世界紀(jì)錄,如:第一次飛行滿24小時,第一次在太空上廁所、第一次得太空病、第一次在太空進(jìn)食、第一次在太空嘔吐等,他自己也成為了世界上最年輕的宇航員(執(zhí)行任務(wù)時季托夫還未滿26歲)。

? ? ? 1962年2月,斯拉夫超人們開始計劃多人在軌飛行,初計劃同時在軌2~3人,同時測試飛船的飛行能力。為了減少任務(wù)的復(fù)雜程度減少至同時在軌兩人,尼古拉耶夫和波波維奇為這次計劃的宇航員。1962年6月1日,第三艘天頂-2間諜衛(wèi)星發(fā)射失敗,火箭起飛不久后出現(xiàn)故障,在發(fā)射臺附近墜毀,險些把發(fā)射臺揚了。由于使用的是同一型號的火箭同一個發(fā)射臺,載人任務(wù)不得不推遲。7月28日,東方號火箭載著另一艘天頂-2間諜衛(wèi)星發(fā)射成功,隨后該任務(wù)被命名為Kosmos 7(宇宙7),主要是為了測試火箭和航天器上的相關(guān)系統(tǒng)。8月11日,火箭載著尼古拉耶夫從拜科努爾起飛了,飛行一切順利,東方3號成功進(jìn)183km x 251km 傾角 65°軌道。這次任務(wù)要求他在飛船上觀察東方4號發(fā)射,還要求他解開束帶,在艙內(nèi)失重漂浮。8月12日,間隔一天后,在同一個工位,另一發(fā)東方號火箭載著東方4號起飛了(屬實斯拉夫超人),但在天上的尼古拉耶夫通過無電線報告說并沒有看到火箭升空。東方4號成功進(jìn)入180km x 254km 傾角 65°軌道,入軌后與東方三號取得無線電聯(lián)系,兩艘飛船最近距離僅相差約6.5km,是世界首次飛船編隊飛行。14日,決定將東方4號任務(wù)延長至16日。15日監(jiān)測到東方四號返回艙內(nèi)溫度下降了約10°C,濕度上升35%,在繞地飛行至第49周時波波維奇通過無線電向地面報告“我觀察到了雷暴”(為了防止西方國家對監(jiān)聽任務(wù),蘇聯(lián)方面制定了一些話術(shù),“我感覺很好”意味著任務(wù)可以正常進(jìn)行;“我觀察到雷暴”意味著宇航員狀態(tài)不好,要求盡快著陸)但波波維奇將這些忘記了,觀察到雷暴后進(jìn)行了報告,報告完畢后意識到了錯誤,并報告“我感覺很好”,由于艙內(nèi)溫度下降和搞不清波波維奇在天上是否真的出問題了,決定提前返回。在東方3號著陸7分鐘后,東方4號也在附近成功著陸。任務(wù)結(jié)束,整個任務(wù)耗時約4天。三號四號的成功,在西方引起了不小的波動,他們甚至認(rèn)為蘇聯(lián)已經(jīng)掌握了在軌交匯技術(shù)。

? ? ? 在東方二號任務(wù)成功后,斯拉夫超人們就開始考慮將女性宇航員送入太空了。1961年12月30日,蘇共中央批準(zhǔn)選拔五名女性候補宇航員,其中三名正式入選,隨后瓦蓮京娜·捷列什科娃被選為東方6號飛行乘組,畢科夫斯基被選為東方5號飛行乘組。1963年6月14日,發(fā)射一小時前,工程師發(fā)現(xiàn)東方5號的彈射座椅出現(xiàn)故障可能無法正常彈射,發(fā)射推遲了30分鐘,發(fā)射前5分鐘,工程師又發(fā)現(xiàn)Block-E又出了問題,繼續(xù)推遲發(fā)射。莫斯科時間14:59,東方5號從拜科努爾起飛,在發(fā)射前幾秒時,勤務(wù)塔上有一條和火箭連接的電氣臍帶未正常與火箭分離,但地面并沒有終止發(fā)射,隨后電氣臍帶被火箭扯斷。之后飛船進(jìn)入175km x 222km 傾角 64.97°的軌道,比計劃的軌道要低任務(wù)時間縮短,這使得本該5天后發(fā)射的東方6號提前。兩天后,莫斯科時間12:30,東方6號載著世界上第一名女性宇航員瓦蓮京娜·捷列什科娃從拜科努爾起飛,隨后進(jìn)入183km x 233km 傾角 65°的軌道。飛行一天后,她發(fā)現(xiàn)飛船的自動自控系統(tǒng)失效了,飛船開始不受控制的緩慢滾動,這使得飛船將要返回時捷列什科娃要手動控制飛船的姿態(tài)。6月19日,在繞軌飛行45周時,捷列什科娃手動控制住了飛船的姿態(tài),隨后飛船進(jìn)入返回程序,TDU點火飛船再入大氣,與東方5號共同在軌70小時40分48秒成功著陸。在著陸時她的臉撞到了頭盔邊緣,流著鼻血,眼睛下被撞得淤青。東方6號著陸3小時后,東方5號也開始返回,和東方1號、2號一樣,這次東方5號的服務(wù)艙也未能正常分離,飛行4天23小時6分鐘后,東方五號成功返回,刷新了當(dāng)時載人飛行的世界紀(jì)錄。

? ? ? 在東方5號、6號任務(wù)之前,科羅廖夫提出了改進(jìn)東方號飛船,并商討了下一步的計劃,規(guī)劃出了東方7~13號的任務(wù):
東方7號:1964年4月發(fā)射,在范艾倫輻射帶飛行10天,開展對范艾倫輻射帶的研究
東方8號:1964年6月發(fā)射,(任務(wù)規(guī)劃大致與7號相同)
東方9號:1964年8月發(fā)射,在更高的軌道飛行10天,研究日冕,生物醫(yī)學(xué)等
東方10號:1965年4月發(fā)射,(任務(wù)規(guī)劃大致與9號相同)
東方11號:1965年6月發(fā)射,執(zhí)行出艙任務(wù),并配備氣閘艙
東方12號:1965年8月發(fā)射,(任務(wù)規(guī)劃大致與11號相同)
東方13號:1966年4月發(fā)射,(任務(wù)規(guī)劃大致與9號、10號相同)
? ? ? 要求蘇共中央對計劃進(jìn)行撥款,進(jìn)行下一批四艘東方號飛船的建造,但撥款遲遲未批下,新一批飛船被拖到了1964年初開始建造。1963年底,美國宣布他們將在1964年開展雙子星計劃,雙子星飛船能夠同時將2名宇航員送入軌道。1964年2月4日,蘇總書記赫魯曉夫親自打電話給科羅廖夫,要求科羅廖夫停下東方飛船的工作,并趕在美國人之前同時將多名宇航員送入太空。
? ? ? 1964年2月4日,東方計劃正式被叫停。

圖注:從左到右依次為 波波維奇、季托夫、加加林、尼古拉耶夫、捷列什科娃、赫魯曉夫和畢科夫斯基
? ? ? 為什么尼古拉耶夫和捷列什科娃站在一起呢?這兩位曾是夫妻,在訓(xùn)練時尼古拉耶夫負(fù)責(zé)協(xié)助捷列什科娃,時間長了就有人開玩笑說他們兩個很般配應(yīng)該結(jié)婚。后這個笑話被傳到了赫魯曉夫耳朵里,為了達(dá)到宣傳效果,赫魯曉夫給負(fù)責(zé)宇航員訓(xùn)練的卡馬寧將軍施加壓力,迫使兩名宇航員結(jié)婚。兩位在1963年11月3日結(jié)婚,儀式在莫斯科婚禮宮舉行(應(yīng)該是第一個宇航員之家吧)。顯然,婚后是不幸福的。1982年,二人離婚。


番外篇(上升計劃)
? ? ? 上文提到了蘇聯(lián)人為了趕在美國人之前拿下能夠同時將多名宇航員送入太空的名號,要求科羅廖夫趕在美國人之前同時將多名宇航員送入太空。雖然聯(lián)盟飛船早在1962年被提出,隨后進(jìn)行設(shè)計研發(fā),但聯(lián)盟飛船的進(jìn)度不足以趕在美國雙子星飛船之前載人發(fā)射,只能依照現(xiàn)有的東方飛船進(jìn)行改進(jìn),1964年3月13日,軍事工業(yè)委員會(VPK)會議簽署第59號法令,正式通過該項目,并將其命名為“Voskhod”(上升),OKB-1設(shè)計局已經(jīng)考慮航天器的命名問題,在此之前將航天器命名為“Vykhod”(突擊?/出擊?),最終該名字被下一改型航天器(用于出艙)所占用。“Voskhod”航天器的代號為3KV型航天器,“Vykhod”航天器的代號為3KD型航天器,3KV型航天器設(shè)計可同時搭載3名宇航員;3KD型航天器設(shè)計有氣閘艙,可供宇航員出艙。1964年4月13日,蘇共中央簽署法令,授權(quán)開始建造三艘“Voskhod”號和兩艘“Vykhod”號。
? ? ? 得到批準(zhǔn)后,工程師們遇到最大的問題就是如何把三名宇航員塞進(jìn)初設(shè)計僅能搭載一名航天員的返回艙里而且保證降落時宇航員的安全。為了搭載三名宇航員,宇航員在艙內(nèi)只能穿普通服裝,取消了彈射座椅,并盡可能的拆掉多余的設(shè)施。取消彈射座椅后,宇航員只能跟隨返回艙一起著陸,但東方飛船的降落傘面積不夠大,返回艙下降速度快,不能夠在著陸時保證宇航員的安全,工程師們想到了之前科羅廖夫提出的在降落傘主傘繩上加裝小固推、加裝一個副傘來解決著陸沖擊過大的問題。1964年9月6日為了測試新的著陸系統(tǒng),將東方二號的返回艙從博物館拉出改裝測試,在測試中返回艙被摔壞了。因為取消了彈射座椅,在起飛前40秒至低空都無法逃逸,科羅廖夫曾想過為上升號加裝正在研發(fā)中聯(lián)盟飛船的逃逸塔,但因為進(jìn)度問題而取消。東方號的生保設(shè)計能保證一名宇航員在軌10天,但上升號要同時搭載3名宇航員,生保只能維持3天(實際只能維持兩天)。為了保證順利再入,在返回艙頂部加裝了一個固推,在主發(fā)動機(jī)失效后,可通過固推降軌。改裝后的飛船重量也達(dá)到了近5.4噸,東方號火箭無法將改裝后的飛船送入軌道,所以火箭也要改進(jìn),更換了更強大的上面級,二級發(fā)動機(jī)更換為RD-0108,被命名為上升號火箭(和東方號火箭一樣,用載荷命名)。


基本數(shù)據(jù)
飛船數(shù)據(jù)
返回艙:重量:2.9噸
? ? ? ? ? ? ? ?球體直徑:2.3米
? ? ? ? ? ? ? ?搭載人數(shù):Voskhod 3人 /Vykhod 2人
服務(wù)艙:重量:2.27噸
? ? ? ? ? ? ? ?長度:2.25米
? ? ? ? ? ? ? ?最大直徑:2.43米
發(fā)動機(jī):1臺TDU發(fā)動機(jī),3臺RCS,
? ? ? ? ? ? ? ?主機(jī)推力:15.83?kN
? ? ? ? ? ? ? ?主機(jī)點火時長:45秒左右?
? ? ? ? ? ? ? ?推進(jìn)劑:?TG-02 + AK-27I(氧化劑)
輔助模塊(Voskhod KDU):1臺固體發(fā)動機(jī)
? ? ? ? ? ? ? ? 重量:143公斤
? ? ? ? ? ? ? ? 長度:0.6米
? ? ? ? ? ? ? ? 直徑:0.25米
? ? ? ? ? ? ? ??推力:118 kN
氣閘艙(僅Vykhod):折疊長度:0.74米:;展開長度:2.5米
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?內(nèi)徑:1米;外徑:1.2米
飛船整體高5.15米。Voskhod重約5.31噸;Vykhod重約5.68噸
火箭數(shù)據(jù)
助推器:?空重:3.71噸 x 4
? ? ? ? ? ? ? ? ?最大直徑:2.68米
? ? ? ? ? ? ? ? ?長度:19.00米
? ? ? ? ? ? ? ? ?發(fā)動機(jī):RD-107 x 4
? ? ? ? ? ? ? ? ?推力:995.400kN x 4
? ? ? ? ? ? ? ? ?工作時間:119秒
? ? ? ? ? ? ? ? ?海平面比沖:257s
? ? ? ? ? ? ? ? ?推進(jìn)劑:液氧+煤油
一級(Block-A):
? ? ? ? ? ? ? ? ? 空重:6.8噸?
? ? ? ? ? ? ? ? ??最大直徑:2.95米
? ? ? ? ? ? ? ? ? 長度:28.75米
? ? ? ? ? ? ? ? ? 發(fā)動機(jī):RD-108
? ? ? ? ? ? ? ? ? 推力:941.4kN
? ? ? ? ? ? ? ? ? 工作時間:301秒
? ? ? ? ? ? ? ? ? 海平面比沖:248s
? ? ? ? ? ? ? ? ? 推進(jìn)劑:液氧+煤油
二級:? ? ? ?空重:2噸
? ? ? ? ? ? ? ? ? 直徑:2.56米
? ? ? ? ? ? ? ? ? 長度:8.1米
? ? ? ? ? ? ? ? ? 發(fā)動機(jī):RD-0108
? ? ? ? ? ? ? ? ? 推力:294.2 kN
? ? ? ? ? ? ? ? ? 工作時間:240秒
? ? ? ? ? ? ? ? ? 真空比沖:330s
? ? ? ? ? ? ? ? ? 推進(jìn)劑: 液氧/煤油
火箭整體運力(LEO):5.9噸

首次多人乘組嘗試飛行
? ? ? 1964年8月29日,將一艘用于測試的飛船返回艙運進(jìn)運輸機(jī)機(jī)艙時,降落傘艙突然彈開了;9月6日測試著陸系統(tǒng)時將東方二號的返回艙摔壞了......9月9日在對以上問題審查過后,國家委員會制定了任務(wù)表:
9月14:發(fā)射天頂-4號間諜衛(wèi)星,主要用來測試火箭(天頂-4,和上升號飛船同樣用上升火箭發(fā)射)
9月18~20:發(fā)射無人3KV航天器,模擬載人任務(wù)
9月30日左右:載人發(fā)射
? ? ? 1964年9月13日,天頂-4發(fā)射成功,入軌后命名為“Kosmos45”(宇宙45);10月5日,著陸試驗成功。第二天,上升號火箭搭載著新飛船從拜科努爾升空,后進(jìn)入177km?x 413km?傾角?64.77°的軌道,入軌后命名為“Kosmos47”(宇宙47),載荷為一個假人。一天后著陸,著陸后沒切傘,被風(fēng)拖動了170米(想看這一奇觀可自行觀看神舟9號著陸視頻bushi),任務(wù)耗時24小時20分鐘。

? ? ? 1964年10月12日,莫斯科時間10:30,上升1號載著科馬洛夫、費奧克季斯托夫和葉格羅夫從拜科努爾發(fā)射,隨后進(jìn)入178km x 409km 傾角 65° 的軌道,在繞軌飛行第6周時科馬洛夫練習(xí)了手動姿態(tài)控制。一天后1964年10月13日莫斯科時間10:47上升1號成功著陸,任務(wù)耗時24小時17分。當(dāng)晚勃列日涅夫發(fā)動政變,赫魯曉夫下臺,科馬洛夫等并不知情,19日三名宇航員回到莫斯科時,迎接他們的并不是在任務(wù)結(jié)束后給他們打電話慰問的對玉米有特殊抒情懷的赫魯曉夫,而是…你滴勛宗!(bushi)。上升1號的成功突破了多項載人航天的世界紀(jì)錄。


首次太空行走
? ? ? 由于返回艙無法當(dāng)氣閘艙使用(返回艙內(nèi)的電子設(shè)備無法在真空中工作,且把返回艙的空氣排光了后,飛船攜帶的氣體不能夠重新補滿返回艙),需要一個氣閘艙用來完成出艙任務(wù),由于火箭運力的限制,氣閘艙不能太重,隨后提出了充氣式氣閘艙的設(shè)計,這一設(shè)計也成了“Voskhod”和“Vykhod”最大的區(qū)別。由于重量限制,3KD型航天器只能搭載兩名宇航員。
? ? ? 1964年12月,將3KD的首次任務(wù)定于1~2月,這次任務(wù)不會載人,主要為了測試飛船和新氣閘艙;3~4月發(fā)射載人飛船完成出艙任務(wù)。1965年2月,準(zhǔn)備發(fā)射第一艘3KD飛船的上升號火箭2級遙測系統(tǒng)故障,需要拆開已經(jīng)組裝好的2級更換相關(guān)組件,發(fā)射推遲。2月22日,莫斯科時間10:30,火箭從拜科努爾順利升空,航天器進(jìn)入165km?x 427km?傾角 64°的軌道,充氣氣閘艙展開正常;測試正常。被命名為Kosmos57(宇宙57).。載荷為一名身穿新艙外服的假人。但在繞軌飛行第三周時地面與飛船失聯(lián)了,經(jīng)后續(xù)分析,飛船啟動了TDU,但進(jìn)入了不可控軌道,隨后航天器自毀系統(tǒng)啟動。這次任務(wù)任務(wù)失敗的原因是:在發(fā)射前相關(guān)技術(shù)人員推測在太空中氣閘艙外艙門可能無法正常關(guān)閉,因此要求地面在測試關(guān)閉外艙門時發(fā)送兩次關(guān)閉艙門的指令,而飛船電腦的系統(tǒng)中關(guān)閉艙門和啟動返回程序是有先后承接關(guān)系的,兩次關(guān)閉艙門后會啟動返回程序,由于TDU點火時,氣閘艙尚未與返回艙分離,質(zhì)心偏移導(dǎo)致飛船進(jìn)入了不可控的軌道,自毀系統(tǒng)被激活,飛船自毀。由于上一次測試飛船自毀了,沒有測試到新增加的氣閘艙接口在返回時對返回艙的影響,安排了第二次測試,對不久進(jìn)行發(fā)射的天頂-4間諜衛(wèi)星的返回艙進(jìn)行了改造,將氣閘艙接口按在了天頂-4的返回艙上。1965年3月7日,裝有氣閘艙接口的天頂-4間諜衛(wèi)星發(fā)射成功,被命名為Kosmos59(宇宙59),1965年3月15日返回地球,測試成功。

? ? ? 1965年3月18日,莫斯科時間10:00,上升2號載著貝拉耶夫和列昂諾夫從拜科努爾起飛,隨后飛船進(jìn)入173km x 495km?傾角 65°的軌道。第一個軌道剛剛結(jié)束,列昂諾夫在貝拉耶夫的輔助下穿艙外服,艙外服穿著完畢后,貝拉耶夫在艙內(nèi)控制氣閘艙展開。經(jīng)過檢查和測試后,列昂諾夫進(jìn)入氣閘艙并用臍帶將自己與航天器連接好,隨后氣閘艙內(nèi)艙門關(guān)閉。在氣閘艙內(nèi)進(jìn)行排氮和對氣閘艙減壓后,莫斯科時間8:33,列昂諾夫打開了氣閘艙外艙門,隨后出艙執(zhí)行人類第一次太空行走任務(wù),出艙后,用無線電匯報:“我感覺很棒,看到下面的云彩和大海?!彼∠職忾l艙外攝像機(jī)的鏡頭蓋,拍下了歷史性的一幕。

? ? ? 他將自己與飛船推開,與飛船間隔5米左右,之后用安全繩將自己拉回,并重復(fù)了以上步驟一次。將進(jìn)入黑夜之時,貝拉耶夫命令列昂諾夫返回飛船(貝拉耶夫為此次任務(wù)的指令長),列昂諾夫?qū)z像機(jī)取下并推進(jìn)了氣閘艙內(nèi),按照程序雙腿先行進(jìn)入氣閘艙,但他很快發(fā)現(xiàn)或許是因為艙外服在太空中膨脹的原因,卡在了艙口,無法繼續(xù)進(jìn)入氣閘艙,然后他嘗試頭先進(jìn)入艙內(nèi),但這樣需要轉(zhuǎn)身關(guān)閉外艙門,由于身著艙外服,活動很不便利,他不得已將艙外服的氣壓降低,增加一些靈活性。最終他轉(zhuǎn)過身關(guān)上了外艙門。人類首次太空行走結(jié)束,在太空飛行了12分9秒?;氐椒祷嘏摃r列昂諾夫已經(jīng)筋疲力竭。飛行至下一圈軌道時,拋掉了氣閘艙,之后飛船開始旋轉(zhuǎn)。在接下來的檢查中,發(fā)現(xiàn)返回艙內(nèi)壓力已經(jīng)嚴(yán)重超標(biāo),地面要求降低艙內(nèi)溫度,降溫后壓力有所下降。飛行至第17圈時返回程序啟動,但TDU并未點火,乘組發(fā)現(xiàn)飛船的返回制導(dǎo)系統(tǒng)出現(xiàn)了問題,決定手動控制降落。但在實操中,飛船著陸點偏離預(yù)定著陸點2000公里,返回艙于莫斯科時間12:06著陸,任務(wù)耗時1天2小時2分。由于偏離了著陸點,飛船降落在了一片森林里,救援隊無法及時進(jìn)行救助,蘇聯(lián)的3月份十分寒冷,兩名宇航員在森林里生火取暖,夜晚用降落傘將自己包裹起來保暖,在返回艙內(nèi)睡覺休息。3月21日,貝拉耶夫和列昂諾夫成功獲救并于23日抵達(dá)莫斯科。

? ? ? 上升二號成功之后,科羅廖夫又制定了接下來的任務(wù):
1965年7月至8月發(fā)射一艘3KV航天器,載荷為動物
1965年9月至10月發(fā)射另一艘3KV航天器,搭載兩名宇航員,測試人造重力原理。
1966年3月至4月發(fā)射第5艘3KV航天器,搭載兩名宇航員飛行15天,進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)研究
1966年還將發(fā)射兩艘3KD航天器,一艘將有一名女性執(zhí)行出艙任務(wù),另一艘出艙測試新艙外服的太空獨立運動單元

“Voskhod”最后一舞
? ? ?1966年1月14日,科羅廖夫去世。為了打破長時間載人飛行的紀(jì)錄,決定在3月份發(fā)射上升3號完成約20天的載人飛行,但在這之前要發(fā)射一艘無人飛船進(jìn)行相關(guān)測試。1966 年2月22日,莫斯科時間23:09分,上升號火箭搭載著第三艘3KV型航天器從拜科努爾起飛,隨后進(jìn)入190km?× 882km?傾角 51.9°的軌道,被命名為Kosmos110(宇宙110)。返回艙內(nèi)載有兩只狗狗和細(xì)菌、藻類、酵母、血液樣本、洋蔥、大蒜、生菜、蘿卜、卷心菜、胡蘿卜、小球藻,進(jìn)行為期25天的飛行,目的是研究輻射對生物體的影響。由于狗狗心率過高,決定提前三天返回,1966年3月16日,飛行22天后,安全著陸。
? ? ? 上升3號原定1966年3月10日~20日發(fā)射,但被推遲到4月份。1966年3月27日上午7時,一枚閃電號火箭從拜科努爾起飛,飛行299秒后火箭解體,由于閃電號火箭和上升號火箭結(jié)構(gòu)類似(閃電號相比上升號擁有第3級),決定將上升3號任務(wù)繼續(xù)推遲,5月10日軍事工業(yè)委員會召開會議,在會議中上升3號任務(wù)被取消,上升號飛船也不會有新的任務(wù)了。
? ? ? 上升計劃結(jié)束。
本篇文章到此結(jié)束
(感謝各位的觀看)

文章制作人員
編寫:軍事科技
審稿:常增
拼圖:小灰灰
封面制作:小灰灰、日出與日落

文章參考資料:
維基百科、百度百科、航天百科全書
https://www.russianspaceweb.com
https://space.skyrocket.de
https://rockets.andegraf.com
https://www.kosmonavtika.com