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一波三折的首次載人飛船交會對接

2020-08-18 09:52李嵩
太空探索 2020年8期
關(guān)鍵詞:返回艙洛夫交會

文/ 李嵩

上世紀60年代中后期,美蘇兩國的太空競賽日趨激烈。1966年3月16日,美國航天員尼爾·阿姆斯特朗和大衛(wèi)·斯科特乘坐“雙子星座8號”飛船,通過手控操作成功與“阿金納”目標航天器交會對接,完成了世界首次載人飛船與無人軌道器的空間交會對接。這也讓蘇聯(lián)決定加快“聯(lián)盟號”載人飛船的研制進度,以便在兩艘載人飛船的空間交會對接“科目”上實現(xiàn)對美國的“反超”。

美國“雙子星座8號”飛船準備與“阿金納”目標航天器進行交會對接

問題不斷的“聯(lián)盟號”

此時的蘇聯(lián)載人航天項目由于缺少了領(lǐng)軍人物科羅廖夫,早已失去了銳不可當?shù)臍鈩?,之前的好運氣似乎也已經(jīng)用光,從1966年底開始的3 次“聯(lián)盟號”飛船無人飛行試驗都出現(xiàn)了嚴重的問題:第一艘飛船的變軌發(fā)動機出現(xiàn)故障,無法保證再入角度,因為擔心可能會落到蘇聯(lián)領(lǐng)土之外,只能讓飛船在軌道上自毀;第二艘飛船由于運載火箭故障,在發(fā)射臺上“箭毀船亡”;第三艘飛船在軌運行正常,但再入過程中隔熱大底局部被燒穿,飛船被燒毀后墜落到了大海中。

第一位因執(zhí)行載人航天任務(wù)而遇難的航天員科馬洛夫

蘇聯(lián)航天員沙塔洛夫在演示“聯(lián)盟4號”與“聯(lián)盟5號”的對接過程

雖然問題不斷,但首次兩艘載人飛船的在軌交會對接仍然在1967年4月“如期”進行。這是為了紀念加加林6年前首次進入太空。1967年4月23日,由科馬洛夫駕駛的“聯(lián)盟1號”飛船發(fā)射升空,按照計劃,一天后,乘坐3 名航天員的“聯(lián)盟2號”也將進入太空,兩艘飛船在實現(xiàn)在軌交會對接之外,還將開展人員換乘。但“聯(lián)盟1號”的太陽能電池板有一片沒能打開,嚴重影響了飛船上的電力供應(yīng),交會對接任務(wù)已不可能完成,因此,“聯(lián)盟2號”的發(fā)射任務(wù)被取消,科馬洛夫受命提前返航。但在降落過程中,由于飛船的降落傘沒能打開,科馬洛夫不幸犧牲,成為第一位因執(zhí)行載人航天任務(wù)而遇難的航天員。

桿-錐式對接機構(gòu)

科馬洛夫之死為“聯(lián)盟號”飛船爭取到了寶貴的完善設(shè)計、糾正問題的時間。1968年10月21日,“聯(lián)盟3號”飛船再次進入太空,恢復了中斷一年半之久的“聯(lián)盟號”載人飛行任務(wù)。在這次飛行中,航天員別列戈沃伊對經(jīng)過多項改進的“聯(lián)盟號”飛船進行了全面測試,還與無人的“聯(lián)盟2號”飛船進行了軌道交會測試,但并未進行對接?!奥?lián)盟號”之間的在軌對接測試都是通過無人飛船進行的,按照蘇聯(lián)當時的慣例,這些飛船都使用“宇宙號”命名,而沒有采用“聯(lián)盟號”的代號。經(jīng)過多輪測試與演練,人類航天史上首次載人飛船間的交會對接終于要開始了。

實現(xiàn)新的“第一次”

1969年1月14日,“聯(lián)盟4號”搭載航天員沙塔洛夫先行升空,一天后,航天員沃雷諾夫、葉利謝耶夫和赫魯諾夫搭乘“聯(lián)盟5號”飛入太空,兩艘飛船都安裝了大型的“指針”雷達天線以及桿-錐式對接機構(gòu),只不過一艘飛船安裝的是主動對接部分,另一艘安裝的是被動對接部分。

1月16日,經(jīng)過反復的軌道修正,“聯(lián)盟5號”成功與“聯(lián)盟4號”完成了交會對接,首次載人航天器空間交會對接試驗取得圓滿成功,蘇聯(lián)再次在人類航天史上達成了一項“第一次”。蘇聯(lián)媒體高度評價了這一成就,甚至宣稱兩艘飛船的組合體是人類史上第一座“空間站”。對接完成后不久,“聯(lián)盟5號”飛船上的兩名航天員——葉利謝耶夫和赫魯諾夫便開始了出艙準備,他們要從“聯(lián)盟5號”換乘到“聯(lián)盟4號”。由于“聯(lián)盟號”飛船的設(shè)計繼承自登月任務(wù),因此對接系統(tǒng)并沒有設(shè)計內(nèi)部通道,航天員想要從一艘飛船移動到另外一艘飛船上去,必須要通過艙外行走才能實現(xiàn)。

加加林(左)與沃雷諾夫(右)

“聯(lián)盟號”飛船前端的桿已經(jīng)伸出到位,準備與目標航天器對接

“聯(lián)盟4號”與“聯(lián)盟5號”在軌對接示意圖

出艙準備完畢后,“聯(lián)盟5號”的兩名航天員穿著全新的“鷹式”艙外航天服,打開了飛船側(cè)面的艙門,從軌道艙爬出了“聯(lián)盟5號”。這款航天服是在最早的“鷲式”艙外航天服上改進得來,蘇聯(lián)首位完成太空行走的航天員列昂諾夫曾因為“鷲式”航天服的突然膨脹差點在完成太空行走后無法返回飛船內(nèi)部。葉利謝耶夫和赫魯諾夫爬出飛船艙門后,沿著艙外壁的扶手爬向了“聯(lián)盟4號”的軌道艙?!奥?lián)盟5號”的指令長沃雷諾夫則留守在原飛船上。飛船間“乘客”的“換乘”十分順利,葉利謝耶夫和赫魯諾夫進入“聯(lián)盟4號”與指令長沙塔洛夫匯合后,兩艘飛船便開始準備分離,莫斯科電視臺對此次太空行走進行了直播。

“聯(lián)盟4號”的返回艙

1976年蘇聯(lián)發(fā)行的“聯(lián)盟21號”任務(wù)紀念郵票(圖中左為沃雷諾夫)

驚心動魄的回家路

對接4 小時35 分鐘后,兩艘飛船的組合體分離,開始各自返航。1月17日,搭乘3 名航天員的“聯(lián)盟4號”率先返航,并平穩(wěn)著陸。

一天后,沃雷諾夫獨自駕駛“聯(lián)盟5號”開始返航。離開軌道進入再入程序后,沃雷諾夫突然發(fā)現(xiàn)服務(wù)艙并沒有按規(guī)定動作分離,而還是牢牢地與返回艙連在一起。這個老毛病在之前“上升號”飛船上就出現(xiàn)過,但這一次更為致命。由于氣動外形出現(xiàn)的巨大變化,服務(wù)艙與返回艙的組合體并沒有處于返回艙隔熱大底朝下的位置,這將使整個飛船很快像“流星”一樣化作一團火焰。為了讓飛船重回“正軌”,姿態(tài)控制系統(tǒng)點燃了全部的制動火箭,試圖把返回艙調(diào)整回正常姿態(tài),但“聯(lián)盟號”的服務(wù)艙相比返回艙大了好幾號,一切的調(diào)整努力都毫無作用,反而耗光了全部的制動火箭燃料。此時返回艙內(nèi)已經(jīng)充滿了嗆人的濃煙,沃雷諾夫作為加加林同時代的蘇聯(lián)第一批航天員精英,表現(xiàn)出了難得的鎮(zhèn)靜。他先將關(guān)于再入過程的文字記錄收到了耐火材料中保存,又開始通過錄音機記錄正在發(fā)生的情況。

▲“聯(lián)盟4號”與“聯(lián)盟5號”準備進行在軌對接

“聯(lián)盟5號”的任務(wù)袖標

然而奇跡出現(xiàn)了!高溫與強烈的震動完全破壞了返回艙與服務(wù)艙間的連接機構(gòu),返回艙終于脫離開服務(wù)艙的束縛,姿態(tài)也立刻回正,隔熱大底重新對準了地面方向!降落傘打開,飛船開始減速,沃雷諾夫看到了艙外一片銀白的世界。由于制動火箭均已無法工作,沃雷諾夫結(jié)結(jié)實實地來了一次“硬著陸”,好在落地點是積雪覆蓋的山地,沃雷諾夫只摔斷了幾顆牙齒,身體并沒有大礙。由于再入過程的“失控”,沃雷諾夫降落到了距離理論著陸區(qū)有600 公里之遙的烏拉爾山中,此時的氣溫將近零下40 攝氏度。沃雷諾夫放棄了固守待援的想法,獨自下山尋找救援。幸運的他看到了一縷炊煙,并成功得到了當?shù)剞r(nóng)戶的救助。幾個小時后,心急如焚的救援人員從空無一人的返回艙處順著一路的血跡,終于找到了滿臉是血的沃雷諾夫。

沃雷諾夫在1969年獲得“蘇聯(lián)英雄”榮譽稱號,獲頒金星獎?wù)潞土袑巹渍?,并?976年7月6日與若洛博夫乘坐“聯(lián)盟21號”飛船重返太空。

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