壮志未酬身先死
——暴风雪号航天飞机
2022-11-02杜骏豪
文/杜骏豪
20 世纪70 年代初期,美苏太空争霸进入白热化阶段。美国为了发展可重复使用的航天器,降低航天运输成本,开启了设计建造航天飞机的计划。美国公布的技术细节表明,航天飞机不但拥有巨大的运载能力,而且可以重复使用上百次,并且能够在机场直接降落,这样能使单次运载成本大幅度降低。苏联当局猜测航天飞机可以为美国实现军事用途,甚至成为搭载核武器的工具。他们担心美国的航天飞机可能会突然潜入大气层,向莫斯科投下核弹。
◎◎美国航天飞机与苏联航天飞机对比
为了对抗老对手的“威胁”,苏联在20 世纪70 年代初也开启了雄心勃勃的暴风雪号航天飞机计划。在设计之初,苏联工程师们并不想设计一款看起来与美国航天飞机相似的航天器,这有跟风抄袭之嫌。但是风洞测试表明,美国设计的航天飞机外形是十分科学的,因此苏联设计师们还是选择了相似的气动外形。在情报机构的支持下,苏联军工委员会获取了美国航天飞机的大量设计文件。
暴风雪号的设计指标略高于美国的航天飞机。它长约36 米、高约16 米,翼展约24 米,最多可乘10 人,能将30 吨货物送上近地轨道并携带20 吨货物返回地面,设计飞行寿命达100次。虽然外形相近,但暴风雪号的发射方式与美国航天飞机的有很大不同。美国航天飞机在起飞时除了依靠两枚强大的固体助推器外,还需要航天飞机自带的氢氧发动机来提供动力。相比之下,暴风雪号航天飞机更加“暴力”一些,航天飞机本身不需要携带大推力发动机与大量燃料,仅仅依靠配套的能源号运载火箭便可实现入轨。能源号运载火箭时至今日仍保持着最大起飞推力、最强运载能力的世界纪录。除此之外,暴风雪号还具有美国航天飞机所不具备的无人驾驶技术。
◎◎能源号运载火箭充满力量感的发动机喷口
苏联于1980 年正式着手建造暴风雪号。他们首先建造了多架小尺寸模型进行亚轨道试飞、风洞测试等前期试验,同时建造了多架全尺寸模型进行震动结构测试、热真空测试、电磁环境测试等相关研究。其中,比较著名的是编号为OK-GLI 的测试机,它承担大气层内的飞行测试任务,因此这架测试机装配了4 台苏-27 战斗机的AL31F 航空发动机,可以像普通飞机一样在水平跑道起飞。在暴风雪号正式发射前,苏联使用这些试验机进行了140 余次飞行试验,其中包括OK-GLI 测试机的近70 次自动着陆试验。
◎◎等待发射的暴风雪号
暴风雪号共制造了5 架正样机,但是仅有一号机完工,二号机完工度为95%左右,剩余3 架的完工度不足50%。1988 年11 月15 日,唯一一架完工的暴风雪号进行了载入史册的唯一一次轨道飞行任务。强大的能源号运载火箭喷出巨龙般咆哮的火舌,托举暴风雪号直上云霄。暴风雪号绕地球飞行了两圈,这是它今生最“高光”的时刻。它于3 小时25 分钟后全自动着陆在拜科努尔的尤比雷尼机场。
值得一提的是,在着陆前暴风雪号似乎一切正常,将会自西向东在跑道上着陆。然而在11 千米的高度时,暴风雪号突然进行了一个大幅度转弯,航向几乎与跑道垂直。有工作人员大惊失色,认为这是程序错误无法正常着陆,险些启动自毁程序。然而这仅仅是由于暴风雪号自动驾驶系统发现着陆地点天气情况不佳,自动规避并选择了自东向西着陆的新路线。工作人员决定静观其变,他们发现暴风雪号在空中完成了一个华丽的转身后,平稳降落。着陆时,暴风雪号侧向仍承受着高达每小时61.2 千米的狂风,但它以横向3 米、纵向10 米的极小误差精准自动着陆,展示出傲人的性能与高超的自动驾驶技术。
然而,在这次堪称完美的首飞背后是苏联江河日下的国家局势。暴风雪号项目需要巨量的资金与资源消耗,整个项目的成本超过了200 亿卢布(20 世纪80 年代前期,1 卢布可以兑换超过1 美元),沉重的经济负担在一定程度上加速了苏联解体的进程。暴风雪号的第二次飞行原计划于1993 年进行,但苏联于1991 年解体,俄罗斯无力支撑该项目的巨额开销,暴风雪号再也没有机会飞向浩瀚宇宙。它与能源号运载火箭一起被尘封在拜科努尔的厂房里,静静等待着尚未被定义的迷茫未来。
◎◎暴风雪号发射的史诗级场景
◎◎厂房倒塌后的暴风雪号残骸
2002 年5 月12 日,因为连日的大雨造成厂房倒塌,唯一一架遨游过宇宙的暴风雪号被彻底砸毁。壮志未酬的暴风雪号航天飞机是苏联波澜壮阔航天事业的尾声,它继承加加林开天辟地的成就、赓续R-7 系列火箭的辉煌、承袭无数苏联工程师天马行空的设想。只可惜苏联成为匆匆划过苍穹的一颗流星,虽然也曾闪耀,但最终消逝于历史的天空。那巨大的厂房在承受经年累月的应力后轰然倒塌,暴风雪号的最终归宿本不该如此落魄凄凉。