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第11章 航天器发射场的创建(2)

1956年6月,浇注水泥工作已经过半,灾难却突然降临。总工程师阿列克塞·尼多奇金得到地质勘探数据,立马惊呆了:地基承力能力比设计值小20%——全部设施若断裂,地会陷下去。需要做的是,要么减小设施的重量,要么增加支撑面积。建设者们立即从两方面着手:以加大塔吊基础来增加支撑面积,而重量的减轻,则是将设备的柱体做成空心的蜂窝结构。

1956年9月,终于准确按照计划完成了“一号场地”的基建工作。现在,那里迎来了特别建筑安装部的安装工人。

军队建设者们完成了不可能做到的事——不仅在预定期限完工,克服了自然界的重重困难,而且建造了庞大的设施,并保证使用期限不是几十年,而是几百年。科罗廖夫对此给予了最高评价。

“我相信,建设者们不会让人为难,”他说,“但我没有想到,他们在短短的时间里,能够做得这么多,这么好……”

2.3 “7” 的装配

不仅建设者们顽强地劳动,要知道,火箭Р—7的布局也在不停地改进和完善。德国经验只对某些部分有用。设计师们对待“7”的箱体就像对待火箭Р—5的一样,并设计了相应的工装。但是,在将5枚这种火箭“捆绑”装配时,出现了新的问题,而这些问题在原则上,派纳蒙多的火箭人员并没有试图在什么时候解决。苏联专家不得不用试错方法,摸索着前进,几乎就像1930年那样。

举几个具体事例。

更改发射方案之后,出现了发射设施结构的承力元件需同时打开的问题。只有一种方法可以解决这一问题,即保证火箭按严格给定的方向均匀缓慢地上升。这就要求发动机的研制者们组织起三级发射过程,让发动机产生“预先的”、“中间级”、“主要的”推力。而推力的调节,只能取决于涡轮泵机件,该机件把复合燃料(煤油和液态氧) 输送给许多燃烧室。发动机专家们不得不从零开始设计,并试验重新改装的过氧化氢流量调节器的传动机构。涡轮泵机件正是利用过氧化氢分解物进行工作的。顺便说一句,这一涡轮泵机件也产生功率,其量级高于自己的“先辈”,即用于德国火箭 А —4 的机件,但其重量仅是“先辈”的1.5 倍。有意思的是,机件中涡轮产生的废气,通过火箭机身后的短管排出,并产生补充推力。

调整液体燃料发动机推力是全新课题,需要在实践中检验预先的设想。为此,制造出带有可调发动机的专用火箭Р—М5РД。为了试验,制造了两组火箭,每组5枚。发射于1956年的7月至8月进行。试验推力调节系统的同时,还检验了质心的垂直和侧向稳定仪表、新陀螺和燃料振动传感器。此外,在“实物”的弹头上,还试用了碳化硅基的隔热涂料ТО—2(在3 枚火箭上),以及石棉塑料做的涂层(在2枚火箭上)。10次发射均告成功,验证了所选方案的正确性。

设计者还面临一个新问题,就是火箭各级的分离过程。怎样才能做到,使“侧耳”从中央组件A脱离而不使其受到损害?在这种情况下,系统应该既简单又可靠,也就是,不用基于无线电电子的系统,因为它可能因振动而失效,而用物理原理的简单系统。这又是一项卓越的建议方案:侧面组件自己脱离火箭。实现这些,靠的是氧气箱内增压的剩余压力。“侧耳”和组件A在两个地方连接:在发射装置夹持承力条带区域,有4 个垫板,组件的柱头进入其槽内,而在下方,在燃料和发动机舱的接缝处,有横向拉紧装置。飞行中,各级之间分离时,“侧耳”的主发动机转为低推力状态,控制燃烧室关闭,而下方“捆绑”的横向拉紧装置用起爆器炸断。“侧耳”发动机的推力产生相对支撑部件的力矩。“捆绑”打开,组件A继续前进。一旦侧面组件的球状柱头从垫板槽中脱出,并松开那里的电接触器,则“侧耳”上方的喷口端盖打开,于是,氧气箱增压的剩余压力放出,这时产生不大的推力。侧面组件转向,并自然退到安全距离之外。

曾长时间存在一个公开的问题,即装配成“捆”的火箭,其所有组件能有效地工作吗?为回答此问题,人们在扎戈尔斯克建起了装配试验厂房。在50 米外的陡坡上,库尼亚河旁,修建了“试验站№ 102”——新的多级试验台,计划用于试验大功率发动机。该工程于1954年4 月开工建设,1956年7 月16 日验收投入使用。

与火箭Р—7有关的工作,其实是在扎戈尔斯克分部的装配试验厂房开始的。1956年春末,一个工程师小组研究了将火箭组件装配成“捆”的方法。侧面组件的第一次试验台“烧试”在9月1日完成,而多燃烧室发动机的全寿命时间试验,在9 月24 日成功启动。1956年,总共进行4 次“侧耳”试验,1 次中央组件试验。此后,开始为发射“捆绑式”火箭做准备。

科罗廖夫观察了所有“烧试”,着意跟踪着试验过程。最后,1957年3月30日,做了一次被称为注满燃料的飞行“捆绑”火箭启动试验。这次事件的重要性,从苏共中央委员会书记列奥尼德·伊里奇·勃列日涅夫的出席可见一斑。

只是在“捆绑”火箭正常工作,并没有发现问题之后,设计师们才长长地松出了一口气。火箭Р—7准许飞行了。

2.4 列宁城——拜科努尔小乡村

为使“7”达到飞行样机的完善工作,全员以突击的工作方式进行着。这与国际政治形势的尖锐化有关,“冷战”有发展成热战的危险。苏联领导人非常需要得到“威慑武器”——可飞抵美国领土的,携带热核弹头的洲际导弹。设计师、工程师,忙于秋拉塔姆靶场建设的普通士兵都的确相信,只有Р—7能够阻止太平洋对岸的“侵略者”并防止第三次世界大战。因此,他们感到自己是“前线战士”,并以祖国防卫的名义,平静地面对后勤方面的不便。另外,半数的秋拉塔姆靶场建设者是卫国战争的老战士,他们不用人讲便知道,什么是为祖国而战。

对“7”所寄予的期望,随着携带原子弹头的火箭Р—5М综合试验的成功而增长。这次试验是在1956年2月2日进行的。真的是在一周之内,以赫鲁晓夫为首的苏共中央委员会主席团,成群结队地参观了在巴特里普基的第一特种设计局试验生产厂的装配车间。总设计师科罗廖夫带领参观,参观给共产党领导人留下了深刻印象。在德国火箭А—4背景上,新的苏联火箭看上去就是真正的庞大无比的怪物。对火箭Р —7 感兴趣的还有一人,就是科罗廖夫的导师之一,著名航空设计师安德烈· 尼古拉耶维奇· 图波列夫。他绕着火箭模型转了几圈,动了动下面连接组件的细小金属丝,在旁边的椅子上坐下,想了想,说道:“它飞不上去。”但是,赫鲁晓夫被新事物“点燃了”,并保证全面支持。

被称为郁金香的火箭 Р —7 的发射装置,在列宁格勒金属厂(ЛМЗ) 进行装配。往厂里运去了全尺寸火箭模型,以便制订安装工艺和加注燃料工艺,而最主要的是,直接用工厂的起重机,模拟火箭要求的增长速度上升。根据这些试验的结果,综合设施制造出来了,并于1956年8 月,拆成部件运到了秋拉塔姆。12 月,“试验的”火箭8К71СН也来到这里。

尽管总设计师委员会成员周期地造访НИИП—5МО,但他们全员来到这里仅仅是在1957年2月,在火箭Р—7飞行样机发射之前不久。

这段时间,靶场相当不错地成长着。距发射设施2.5 千米建起了装配试验厂房(МИК,“技术站”,“二号场地”)。在巨大的厅内(装配试验厂房的面积约100 米 × 60 米) 铺设了好几条铁路轨道。轨道上行驶着专用车辆,车上装载着火箭的侧面组件和中央组件。火车的调车机车(热力机车或电力机车) 可以自如地进入大厅,拖着装有火箭单个组件的专用车厢。卸车使用的是可以微调的独特桥式起重机。为了制造这些设备,“特殊机械”的集体不得不研制大量多功能的技术辅助设备,如托架、各种起重机、服务用移动设备,以及捆绑用型架。

装配试验厂房附近建起了接待村,以接待国内专家。多数人员不得不住进简易木板房。总设计师们住得舒服一点,住在不大的四层小楼内。这时,1号小房子空着,准备接待国家委员会人员,或炮兵元帅米特罗方·伊万诺维奇·涅捷林9,他按照国防部的方针协调火箭人员。顺便说一句,因为涅捷林,这栋小房长时间被称为“元帅屋”。

“二号场地”往南20千米,将建一座新城:“十号场地”。计划将该城建在锡尔河两岸。但因凶猛的春汛,被迫放弃了这一设想。此外,建设桥梁需要大量资金。城市建筑放在了河的右岸,在专门防护堤坝的外面。

1955年5 月5 日,第一个建筑物奠基。城市规划为常住人口5000 人,但很快居民就增长了一个数量级。房屋是组装木板建造的。总设计师委员会来到“十号场地”时,总共才有4 栋石头建筑:遥测站、电影照相试验室、ВЧ 通信10站和两层的宿舍楼,这栋宿舍接待了数百名军官,因其永远是人满为患,被称为“喀山火车站”11。第一栋有24 套住户的红砖住宅房屋,1957年下半年才交付使用。

还有,那些有家室的军官,妻子儿女也来到靶场。直至1956年8 月24 日,街上才成立了第一所小学,这条街的名称当然是“学校街”。9 月1 日,136 名男孩和女孩,坐在板凳上,而到了晚上,座位上坐的是 180 名希望接受中等教育的成年人。这所№30 学校的第一任校长是塔玛拉·列奥尼多夫娜·奥尔洛娃。

“十号场地”上成长起来的小城许久没有名字。居住者自称居住在曙光村。1958年1月29日,苏联哈萨克斯坦最高苏维埃主席团下令,授予其正式名称:列宁城。

现在我们知道,它的名字叫拜科努尔12。真正的(或第一个)拜科努尔位于秋拉塔姆东北280 千米,阿拉塔乌山脉分支的一个地方。当时只有二十来间土坯房。当向轨道发射了宇宙飞船以后,便凸现了标明列宁城的必要性。因为靶场依旧是秘密项目,而为了登记知识产权和创造的纪录,需要指明发射地址。曾经决定,要取一个公开的“左倾”名字。为什么正是拜科努尔能够荣膺这一荣誉?实际上,完全是出于偶然:弹道学家从火箭Р—7飞行轨迹的第一级分离段,向下引了一条垂线,发现最近的站点是这个小乡村。为了彻底迷惑“潜在反对者”,在真的拜科努尔——在小土岗上(它的下面有一自然地槽),伪装了假的发射——巨型火箭是用木头制作的,甚至还昼夜保卫它,这是怕当地居民把伪装设备拖走当柴烧。

2.5 第一枚洲际火箭

1957年3月3日,第一枚飞行火箭Р—7来到靶场的技术工位。其工厂代号是5Л,而在谈话中人们称它为“五号”或简称“第五”13。卸车马上开始,组件放在了活动车上。

但是,3月8日,一大帮设计师带着一长串修整明细表称,在飞行火箭上,应该根据试验台试验结果进行这些修整工作。最困难的是尾舱的热防护工作。在扎戈尔斯克“烧试”的时候,铝合金制成的尾部结构蒙皮出现多处烧毁。由此引起方向舵燃烧室反馈电位计和电缆被火焰损坏。必须用薄板材修补尾舱,而内部所有易受损件用石棉加以保护。

修整之后,“捆绑”火箭的单个组件,在装配试验厂房开始“纯粹的”周期试验。5 月5 日,摩托机车把安放着火箭 Р —7(МБР8К71 № 5Л,带有弹头М1—5)14的平台拖向发射台。

控制发射前操作和火箭点火的站点位于地下(“指挥”) 掩体内,它距发射点200米,深入地下大约8 米。和卡普斯金亚尔靶场“一个房间的”地下掩体相比,新的站点有5个敞亮的房间。

在5个房间中最大的一个中,装备了两台海用潜望镜,沿着墙壁安装了远距离监控侧面组件和中央组件的操作台、积分器15的监控和充电操作台、消防操作台,后来又增加了卫星操作台。

这里的一切都是新的,明显区别于第一枚火箭简陋的控制系统,只有发射开关是例外,那还是从德国火箭А—4 借鉴来的。有一次,设计师决定,不再用这个老的仿制品,尼古莱·比留金甚至给研究人员下达指示,研制专用开关替代老的开关。但是,这一建议立刻遭到军方激烈反对。原来,军人“操作手”习惯了开始启动操作的指令“开关放在发射!”设计师们只得向习惯爱好者和明确的指令让步。

第二个大房间是为有关火箭Р—7试验16的国家委员会成员、荣誉贵宾、总设计师们准备的。它同样有两个潜望镜。地下掩体的其他房间安装有遥测系统、加注燃料控制系统、发射机械控制系统的监控仪器设备,另有通信和保卫人员的辅助房间。

因此,掩体内只有4个人可以看到发射。

如果火箭已经离开发射台,其他人为了欣赏火箭飞行,得及时从掩体跳出来。为此,要爬60 级陡峭的台阶,地上还要跑5 ~7 米的距离。

试验目的不仅仅是检验“7”在飞行中的所有系统,还为检验携带弹头的尺寸数据——重量模型,能否到达6413千米之外,特别准备的靶场“小鸡”(小乡村克柳奇,堪察加)。这是较小的设计距离,但在当时,苏联不掌握观察太平洋水域火箭运动的手段。此外,第一批飞行样机超载装满了测量设备(设计师自己称其为“测试的,不是飞行的样机”) ,原则上不能达到8000千米的航程。

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