杜駿豪

在世界航天史上,有這樣一款堪稱“傳奇”的火箭,它從洲際彈道導彈發展而來,如今依然肩負著向國際空間站運輸人員與貨物的重任。這一款火箭已經發射了近2000次——這是一個讓人震驚的數字,遠遠超過第二名的400多次,沒有其他任何一款火箭可以與之匹敵。它就是大名鼎鼎的蘇聯(俄羅斯)R-7 系列火箭。
R-7系列火箭造型優美,是一款攜帶四枚助推器的運載火箭。它的芯級和四枚助推器均以煤油作為燃料,以液氧作為氧化劑。火箭點火后,液氧與煤油燃燒噴射出橙色的火焰,推舉著火箭飛向天際。R-7系列火箭最具辨識度的地方便是那四枚錐形助推器,它們好似四枚挺拔的筍尖拱衛著細長的芯級。在四枚助推器燃料耗盡后,它們將以迅捷、優雅的姿態脫離,在空中形成一個標準的“十”字,這就是為世人津津樂道的“科羅廖夫十字”,其命名是為紀念火箭的總設計師、蘇聯航天泰斗謝爾蓋·帕夫洛維奇·科羅廖夫。
R-7系列火箭的發動機也充滿了“力量感”。從底部看去,芯級與助推器上密密麻麻地排布著20臺噴口較大的RD-107型發動機與12臺噴口較小的RD-108型發動機。推力更大的RD-107型發動機又稱為主機,負責為火箭提供主要的飛行動力;可以靈活擺動的RD-108型發動機又稱為游機,負責調整火箭的飛行方向與姿態。

R-7系列火箭在誕生之初其實是一款導彈,它是20世紀美蘇軍事爭霸的產物。1957年5月15日,第一枚R-7導彈在蘇聯拜科努爾航天發射場發射升空,但發射后第88秒助推器意外分離,發射失敗。兩個月后,第二枚R-7導彈在升空32秒后也發生了電氣系統故障。1957年8月21日,第三枚R-7導彈終于發射成功,成為世界上首枚洲際彈道導彈。它具有8500千米的超遠射程,能直接覆蓋美國全境,還可以攜帶3噸重的核彈頭。
R-7導彈在短時間內就被改裝成了一款可以發射衛星的火箭。1957年10月4日,由R-7導彈改裝的火箭將人造衛星1號從拜科努爾航天發射場送入近地軌道。這顆衛星繞地球飛行了三圈,在此期間不斷向地面發射無線電脈沖。這一舉動打了美國一個措手不及——作為人類歷史上第一顆人造地球衛星,它的發射直接引發了美蘇之間的太空競賽,為一個政治、科技、軍事技術對抗的新時代拉開了帷幕。

1959年2月,R-7導彈正式在蘇聯北部的一個戰略導彈部隊部署,緊接著,改進型的R-7A導彈也部署到了前線。隨著發射次數的增加,初代R-7和R-7A的性能缺點逐漸暴露:這種導彈需要花費20小時來加注燃料,而且加注滿液氧后只有一天保質期。此外,它巨大的身軀在戰時過于顯眼,非常容易被敵人發現。種種局限性使蘇聯逐漸放棄了R-7系列導彈。
R-7作為導彈的使命于1968年戛然而止,但卻在航天發射領域找到了自己真正的歸宿——蘇聯的工程師以R-7導彈為藍本,不斷地進行改進與優化,前前后后累計研發了十余種不同型號的火箭,R-7系列火箭一舉成為世界上服役時間最長、發射次數最多、執行任務最復雜的火箭家族。
20世紀60年代,美蘇冷戰進入白熱化。兩國競爭最激烈時,每隔三四天就會有一枚R-7系列火箭發射升空,這一頻率哪怕放到今天也令人咋舌。1961年4月12日,尤里·加加林乘坐東方1號載人飛船飛上天際,成為第一位進入太空的人,名垂青史。將飛船送入太空的就是R-7火箭。與此同時,由R-7火箭發展而來的閃電號運載火箭投入應用,蘇聯開始用這款新型火箭發射月球、火星、金星等太陽系探測器。

1966年,由R-7火箭發展而來的第一枚聯盟號運載火箭發射成功,開啟了R-7系列運載火箭的新紀元。此后,聯盟號發展出聯盟-L、聯盟-M、聯盟-U、聯盟-U2、聯盟-FG等一系列運載火箭,一代更比一代強。如今聯盟-2.1a、聯盟-2.1b、聯盟-2.1v三款新型運載火箭依舊在役,承擔著俄羅斯的主要航天發射任務,同時源源不斷地向國際空間站運送人員、物資。
R-7系列火箭在20世紀的大國軍事對抗中誕生,在密集的發射任務中得到歷練,經過工程師不斷的改進最終得以蛻變。在一款款新型火箭百花齊放的今天,聯盟-2系列火箭依舊展現出無與倫比的生命力,以成功率高、安全性好、成本低廉、技術嫻熟的優勢立于不敗之地。