苏联航天巨头揭秘:像生产香肠一样造火箭

苏联航天巨头揭秘:像生产香肠一样造火箭

漫谈苏俄航天企业:赫鲁尼切夫国家航天科研生产中心


说赫鲁尼切夫国家航天科研生产中心名气不大,那是对不熟悉苏俄航天的人说的,熟悉的人都知道,没有赫鲁尼切夫中心,苏俄航天工业会塌掉半边天,有这么严重吗,且听我道来。


赫鲁尼切夫中心的历史最早可追溯到沙俄时代。


沙俄时期,俄国有一家企业,叫俄罗斯-波罗的海铁路车辆股份有限公司,这家名字和铁路有关的企业总部设在圣彼得堡,在俄国汽车产业史上占有重要地位。1908年,公司在里加建设汽车工厂,2年后,第一批10辆比利时许可生产的“干酪”牌汽车面世(这车名字有点古怪啊)。一战爆发后,前线要卡车要得紧,朝廷没辙,向私人企业求助,要求增开生产线生产汽车。于是俄-波公司就从政府得到一批贷款,拿着这笔款子到处找合适的地皮,最后相中了莫斯科市西郊一个叫菲力的地方。1916年4月30日,新厂房开工建设。这个地方很好,附近就是著名的菲力代祷教堂(церкви Покрова в Филях),这是一座纳里什金巴洛克风格的建筑,非常漂亮。四周是茂密的森林,环境宜人。不过这对建设者们来说不是好事——要盖房子还得先费劲把那些大树砍了。公司的计划是“出大力流大汗,第二年就出金刚钻”。第二年很快来了,到来的不止是新年,还来了两场革命,沙皇完了,贷款不用还了,不过工厂建设也停下了。

这就是当年的施工现场


直到1918年,这家厂子重新上马,并且有了个新名字:第二俄-波汽车厂。由于内战、外国干涉、物质短缺等等影响,工厂建设很不顺利。1921年,工厂的任务转为给红军修理损坏的装甲车辆,厂名也改为第一国家装甲车辆厂。


困难总是暂时的。1922年10月,工厂生产出首批5辆国产“俄-波”牌小汽车。厂长奥雷尼楚克驾驶头一辆“俄-波”牌在红场上向加里宁、伏罗希洛夫等领导人们展示,非常风光。这是工厂历史上永远记载的大事件。

1923年1月23日,苏联政府与德国容克飞机公司签订为期30年的协议,为该汽车厂从该公司引进小汽车生产线。当时,容克公司受凡尔赛条约限制,所以,引进的名为汽车生产线,其实是容克公司的全金属飞机和发动机生产线。从此,企业发展进入航空时代。


到1925年,工厂已能生产Yu-20和Yu-21飞机。生产持续到1927年3月1日,苏联决定大力支持自己的飞机设计,废除了这一协议,汽车厂也更名为国家第7航空工厂。很快,在十月革命10年大庆后,又更名为国家第22“十月革命十周年”航空工厂。第22工厂的厂长是马拉霍夫,他曾在图波列夫身边工作,有组织飞机生产的经验。工厂开始生产国内设计的飞机,一开始是Р-З侦察机,这是图波列夫设计的。然后大批技术人员、工人来到工厂,新的厂房建好,设备安装到位,工厂的产品线随之逐渐丰富起来,有R6侦察机,I-4歼击机,TB-1、DB-A、SB、Pe-2轰炸机和ANT-9、ANT-35客机,全是图波列夫的作品,可见这家企业和图波列夫的关系有多深。

SB2轰炸机


1931年,马拉霍夫升官,总工程师戈尔布诺夫继任。不幸的是,1933年秋天,戈尔布诺夫遭遇空难,工厂遂以戈尔布诺夫命名。


1941年6月,苏联伟大卫国战争爆发,在步步逼近的德寇威胁下,10-11月,工厂疏散到喀山,这时厂长已经换成了奥库洛夫。奥库洛夫指挥完搬迁后又回到菲力的工厂原址,组织剩余的人员和设备,在12月组建起国家第23航空工厂。疏散到喀山的工厂在他乡茁壮成长,发展为如今的戈尔布诺夫航空生产联合体(Gorbunov KAPO),也就是著名的喀山飞机厂。您可别跟我说不知道它的大名。

第23航空工厂在伟大卫国战争期间坚持生产轰炸机,包括伊尔-4、图-2,都是一代名机。苏联空军依靠这些战鹰狠狠打击了德国入侵者。

战后,工厂改产中型喷气式轰炸机:图-12、图-14以及B-29仿制型号图-4等,这些都不细表了。


1951年3月,苏联政府决定在23厂设立第23试验设计局,由米亚西舍夫领导(当时他还不是总设计师,要到1956年才上位),设计局的第一个任务是研制М-4远程战略轰炸机。


在米亚西舍夫的领导下,设计局在1950年代设计、构想了一系列令人眼花缭乱的喷气式轰炸机、超音速运输机,甚至核动力轰炸机,诸如M-4、M-50、M-52等等,可惜只有少数变成现实,而且都算不上成功之作,比如M-50A,总共才生产了18架。23厂除生产轰炸机飞机外,也参与了一些设计工作,如“暴风雪”洲际巡航导弹(和后来的“暴风雪”航天飞机轨道器是两码事)。此外,它从1960年2月起还生产米-6重型直升机和米-8中型直升机,列位看官没想到吧。


1960年10月,OKB-23并入切洛勉领导的OKB-52,成为该局第一分局,任务变成研制洲际弹道导弹。23厂当然也跟着一块进去了,它的任务由生产飞机变为生产洲际弹道导弹和运载火箭


第一分局的处女作是UR-200,可是军方看不上眼,没有装备。


1961年7月2日,赫鲁尼切夫逝世。为了纪念他,苏联部长会议在他逝世第二天就将23厂命名为赫鲁尼切夫机械制造厂。赫鲁尼切夫这个人在这里我要介绍一下。此公在苏联军事工业界大名鼎鼎,曾担任一系列要职,他最为人熟悉的职务是苏联航空工业部部长。他1901年4月4日出生在乌克兰顿涅茨煤田一个矿工家庭,13岁就开始做工,当过跑腿的、邮差和矿工。19岁参加红军,退伍后上学读书,念的是重工业计划管理。出了校门,就进了军工系统,在卫国战争期间担任第一副军需人民委员,工作很得力,获得社会主义劳动英雄称号。1946年,他成为航空工业部部长,一直当到1953年,然后去中型机械制造部当第一副部长。您问中型机械制造部是干嘛的?我回答您,造原子弹的。之后他当过苏联部长会议第一副主席、苏联国家计委第一副主席等职务。1961年在部长会议副主席任上去世。我记得在雅科夫列夫的回忆录里不止一次看到他的名字。


1960年代后半段,OKB-52开始研制UR-100洲际弹道导弹,这是一种非常成功的导弹家族,包括了美国代号为SS-11和SS-19等多型导弹。赫鲁尼切夫机械制造厂成为UR-100的主要生产工厂。


还是在1961年,OKB-52开始研制UR-500洲际弹道导弹。1962年4月29日部长会议批准研制计划。但这种极其庞大的导弹不符合战略火箭军的要求,1964年10月,取消导弹计划。但是这不能抹煞它的价值。1965年7月16日,由UR-500发展而来的重型运载火箭第一次发射,将一颗重型卫星送入轨道,这颗卫星由第一分局研制,取名“质子”,于是这型首发火箭按惯例有了自己的名字:“质子”运载火箭。赫鲁尼切夫机械制造厂开始了生产运载火箭的征程。

“质子”雄风


1966年又是个改名的年头。苏共中央主席团更名为苏共中央政治局,第一书记成为总书记。各大军工企业也赶时髦,OKB-52更名为中央机械制造设计局,第一分局更名为菲力分局。菲力分局除了继续研制“质子”运载火箭的改型外,还开展了登月计划的预先研究。当然,这段时间里更为航天爱好者们熟悉的还是“钻石”(Алмаз)空间站计划(其实Алмаз翻译为“金刚石”更准确,但是既然叫了这么多年的“钻石”已经约定俗成,我就不改了)。


上文说到OKB-23并入OKB-52成为其第一分局,设计方向改为弹道导弹和火箭,活动范围从大气层以内飞跃到大气层以外了。


这一切是怎么发生的呢,容我细细道来。


前面说到切洛勉的УР-100导弹,英文翻译作UR-100。这里解释一下УР的意思,УР是универсальная ракета的缩写,универсальная是通用的意思,ракета意为火箭或者导弹,这两样东西在俄语里是同一个词,不分彼此,但在中文里是两个词,该怎么处理呢?我想既然Ракетные войска стратегического назначения 标准译名是战略火箭军而不是战略导弹军,自然универсальная ракета就应该翻译成“通用火箭”。其实我打心眼里认为战略火箭军比战略导弹军听着气派。

扯远了,说回来。为什么切洛勉会用“通用火箭”这个词呢?因为切洛勉构想了一种概念,同一种运载器,装上不同的制导系统和载荷,可以分别充当洲际弹道导弹、部分轨道轰炸系统、反导导弹和航天运载火箭,所以给起了“通用”的名头。切洛勉很早就谋划好了一整套航天大战计划,他为打赢未来的宇宙战端出了一系列“菜肴”,包括空间站、轨道工厂、轨道核武器仓库、宇宙战斗机、歼击卫星等等,当然,为它们配套的运载火箭也少不了,其中就有UR-200火箭。1960年3月,他专程前往克里米亚向正在那里休假的赫鲁晓夫呈上他的整套计划。航空工业部部长杰缅季耶夫支持他的想法,但是切洛勉设计局没有生产基地实现这么庞大的计划。咋办呢,他们想到了OKB-23和23工厂。本来嘛,OKB-23设计出的轰炸机一直达不到军方要求,现在M-50轰炸机和“暴风雪”巡航导弹也下马了,估计未来同样造不出合领导人心意的好东西,闲着也是闲着,要导弹不要飞机,干脆把设计局和工厂给嗷嗷待哺的OKB-52得了。


就这样,当年10月3日,苏共中央和部长会议的一纸命令(1057-434号令)把OKB-23和23工厂划给OKB-52,曾经属于米亚西舍夫的现在都归了切洛勉,包括厂房、设备和最重要的人才。可怜的米亚西舍夫当不成总设计师,被安排到著名的中央航空流体力学研究院当院长去了。


第一分局接受的第一项任务就是研制UR-200,部长会议1961年3月16日批准设计局提交的技术方案和进度计划,政治局8月1日予以确认。UR-200的总设计师是切洛勉,具体的设计工作由第一分局承担,赫鲁尼切夫工厂负责试制。它的技术指标是可以将1枚重4吨、1500万吨TNT当量的热核弹头投掷到12000千米以外,明显是冲着帝国主义去的。帝国主义也不含糊,给它起了个绰号:皮包骨。瞧瞧,管一个全长34.65米,弹体直径3米,全重138吨的大家伙叫“皮包骨”。



UR-200重型洲际导弹



可能是因为大姑娘上轿头一回,UR-200的研制很不顺。1963年11月5日,UR-200首次发射,一举失败。次年4月第二次发射,还是失败。不过在这之后,UR-200的试射全部成功。1964年9月24日,赫鲁晓夫亲自到拜科努尔发射场观看洲际导弹“大比武”,同场竞技的有UR-200、UR-11和UR-200的对手杨格利设计局的R-36。为了补偿以前两次否决掉杨格利的导弹型号给设计局带来的伤害,老赫决定发展R-36,老朋友切洛勉就只好委屈一下了:UR-200下马。


半个月后,赫鲁晓夫下台,切洛勉看到了转机,在10月20日进行了第九次试射,这次依然成功。他向新任部长会议主席柯西金报告喜讯,指望挽回UR-200的命运。可是对方的回答却是:火箭发射是部长管的事,以后应该向部长报告。那潜台词是,你以为你是谁呀,赫鲁晓夫已经是过去式了,我跟他可不一样,以后别来烦我。


第一分局的处女作就这样完蛋了,这件事不大光彩,以致赫鲁尼切夫中心的正史压根不提这个型号,那段时间成了空白。


切洛勉没有泄气,没有UR-200咱还有UR-100。它是UR-200的小兄弟,个头小很多,第一代型号长不到17米。直径只有2米,重量不过40吨上下,但它比UR-200出息多了,不仅装备部队,而且整个家族装备数量创了纪录,无弹可比。


1963年3月30日,苏共中央和部长会批准研制15P084战略导弹系统,其中导弹代号UR-100,发展该兵器系统的直接目的是对抗美国新型民兵1号洲际弹道导弹,技术指标是射程将1枚800千克弹头扔到12000千米外,CEP精度1400米。

装在发射筒内的UR-100


导弹研制任务又落到了第一分局的肩上。UR-100是一种新型导弹,它要求小尺寸、大射程、液体推进剂长期贮存,同时保持高戒备率、高可靠性和很短的响应发射时间。这需要开发应用很多新技术,比如推进剂管路全焊结构、弹体预封装、运输-贮存-发射筒等等。导弹总设计师依然是切洛勉,主设计师是第一分局的头、切洛勉的得力助手布盖斯基。整个系统的设计团队里还有很多著名任务,比如皮留金、巴尔明、库兹涅佐夫等等。有这么多大牌压阵,UR-100顺利地长大成人,1965年4月19日,导弹在拜科努尔进行第一次试射并获成功。7月17日进行了第一次地下井发射。

布盖斯基


光有箭没有弓是不行的。为UR-100配套的地下发射井在导弹第一次试射前一年就在苏联各地开始建设了。这项工程耗资巨大,9年时间里花了10亿卢布,挖出1.2亿土石方,建成1030个供UR-100和308个供R-36使用的发射井。该发射井系统由巴尔明领导的国家特种机械制造设计局研制,抗超压达20公斤/厘米,大约相当于1300米外1颗百万吨级核弹爆炸产生的挤压和动压。后来由于美国导弹打击精度逐渐提高,地下井不断加固,直至达到49.2~52.7公斤/厘米。

UR-100发射井剖视图


1966年7月17日,战略火箭军1个导弹团接收首批UR-100,11月24日第一批2个导弹团进入战斗值勤。1967年7月21日,15P084导弹系统正式服役。赫鲁尼切夫工厂开始大批量制造UR-100导弹,后来166厂和47厂也来帮忙,大家一块造“香肠”。


此时工厂厂长是雷日赫,一位1942年就进厂的老同志了。他是厂子划进OKB-52的第二年成为厂长的,那年他51岁。在他领导的14年里,工厂逐步成为苏联主要的洲际弹道导弹、航天运载火箭和大型航天器的生产厂家,地位显赫。照我这个业余航天爱好者来看,在中国大概就相当于211厂+529厂吧。当然,规模要大多了,能力也强多了。


此后,设计局改进出UR-100UTTKh、UR-100K、UR-100U等型号,这些都不细说,否则真要写本书了。

发射井中的UR-100K


UR-100的继承者是苏联战略火箭军的“脊梁”:UR-100N重型洲际弹道导弹。UR-100N只比UR-100多了一个N,却有了巨大的变化。与前辈相比,它长高了,粗壮了,体重增加了很多。导弹全长24米以上,弹径2.5米,重量超过100吨,可以将总重4.35吨的6枚分导式弹头投掷到10000千米外,CEP精度大约1000米,实现了当年UR-200未竟的梦想。能做到这些,除了加大弹体外,一个重要的措施是换了发动机。UR-100第一级使用4台单室RD-0216发动机,真空推力22.3吨,发动机动力循环采用分级燃烧循环方式,室压达14.7兆帕。UR-100N第一级改用4台单室RD-0233,依然采用分级燃烧循环,室压提高到20.5兆帕,这样就使真空推力提高到52.958吨,后来的型号改用RD-0234,真空推力53.1吨。

RD-0216液体火箭发动机,使用偏二甲肼+四氧化二氮作推进剂


UR-100N的研制始于1967年,整个系统代号15P030。与此同时,杨格利的南方设计局也在研制MR-UR-100洲际导弹,两者都想替代大量服役的UR-100,成为新一代苏联洲际导弹霸主。两家设计局的竞争非常激烈,而且各有后台。切洛勉的支持者有国防部长格列奇科、通用机械制造部部长阿法纳西耶夫、巴尔明、谢尔盖耶夫、库兹涅佐夫等。杨格利的支持者阵容同样强大,有分管军事工业的中央书记乌斯季诺夫、军事工业委员会主席斯米尔诺夫、秋明、格鲁什科、皮留金等。双方争执不下,互不相让,苏联科学院院长凯尔迪什院长奉命组建一个专家委员会对两种导弹方案进行评审,谁赢谁投产。没想到这个专家委员会自己也分裂成两派,无法形成统一意见。


怎么办呢?


苏共老大勃列日涅夫拍板:两个都上。

这是一个极其昂贵的决策,苏联真有钱啊。


1969年9月2日,苏联政府批准研制UR-100N导弹。1970年8月19日整个系统投入研制。1973年3月9日,UR-100N在拜科努尔首次试射获得成功。1975年3月26日战略火箭军开始接收导弹,1975年12月30日15P030导弹系统正式投入服役。到今年,UR-100N家族已经服役33年,期间不断改进,按照计划,它还将服役到下一个10年。



赫鲁尼切夫工厂,一枚UR-100N静静地躺在发射筒内

UR-100N升空


时间回到1965年,这年的8月25日,美国当时的总统,就是那个把越战升级的林登·约翰逊,批准了一个军事航天站计划:“载人轨道实验室”,缩写是MOL。大家都知道美国的侦察卫星KH-11吧,可能还有人知道KH-9“大鸟”,估计知道KH-10的不多。其实KH-10就是MOL,准确地说是MOL上的侦察相机系统,对外叫空军“载人轨道实验室”,用于研究人在太空生活的生理、医学等方面的和平目的,其实那是骗人的,MOL是纯粹的军用空间站,用KH-10相机对苏联、中国等一切感兴趣的国家甚至盟国进行照像侦察。MOL一对外宣布,就有很多人猜到了它的真实用途,既有美国人,也有苏联人,大家都不是傻瓜。其实,当时科罗廖夫的第1试验设计局第3分局已经在研制一种小型军用空间站“联盟 R”,我以前在《以小搏大——苏联“联盟 R”小型军用空间站简史》里已经介绍过,简单说就是2艘联盟号飞船对接在一起组成一个迷你型空间站,看上去有点像中国计划中的“神舟8号”与“神舟9号”对接,嗯,其实应该说后者像前者才对。

“载人轨道实验室”(MOL)剖视图


苏联人拿“联盟 R”一比MOL,发现不是一个级别的,战斗力差老远,不行,不能用它。怎么办呢?别急,航天界除了科罗廖夫,还有一个切洛勉。前面我说了,切老对航天业发展有一整套宏伟的计划,在白宫批准MOL计划前一年,1964年10月12日,切洛勉就提出要建设一种空间站复合体,这东西的技术指标比MOL高得多。现在“联盟 R”不敌MOL,没关系,还有它呢。1965年10月27日,通用机械制造部部长阿法纳西耶夫批准正式开展研制工作,这种大型空间站复合体就是“钻石”空间站。“钻石”站复合体由两大部分组成:一个是航天站核心舱,称为“载人轨道站”(OPS),产品代号11F71;另一个是渡运飞船,称为“运输补给飞船”(TKS),产品代号11F72产品。请注意这个TKS,原因看完本文就知道。








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