发动机 航天史上最奇葩的火箭，暴力美学一览无疑，它的命运却很悲惨
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上文书说到美国人的阿波罗 8 号顺利的实现了绕月飞行，而且人家还在月球轨道向地面做了实况转播。美国人这些事儿都没必要藏着掖着，还是尽量让大家都知道。你别说，土星 5 号火箭还是真的是挺给力的。阿波罗 8 号的宇航员用照相机拍到了地球从月亮背后升起的照片，这张照片也就成了经典的名作。其实呢，在月球上，你是永远也看不到这一幕的。因为月球的自转是被锁定的，相对于地球来讲，几乎是不自转的，你要是在月球上某个地方，抬头恰好可以看见地球停留在空中，这辈子估计它也就停留在这个地方，最多有点晃荡。但是肯定不会跑多远，地球上看月亮的那种东升西落，肯定是不存在的。只有在飞船上，飞船的运行速度比较快，从月球后面转出来的时候，会出现“地出”这种景象，因此这纯粹是个宇航员的视角。反正阿波罗 8 号相对来讲，算是顺利的。三个宇航员回到地球以后，就成了英雄了。美国人顺利的完成了绕月飞行，离开登月已经不远了。美国人在这几年里的突飞猛进，大家都看在眼里。苏联人可就着了急了，他们的 N1 火箭还在赶工之中。苏联人这边，米申的水平显然是比不上科罗廖夫的。科罗廖夫生前留下的 N1 设计还算是可圈可点，充分发挥了俄国人的暴力美学。说白了就是技术不够，从系统工程的方向来凑一凑。没搞出 F1 那么变态的发动机，咱们用一大捆发动机来代替行不行呢？所以，苏联人在 N1 火箭的第一级摆放了 30 个发动机。
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N1火箭的总装厂房你别说，NK15 还真是不错的发动机。人家采用了富氧分级燃烧技术，比冲比美国的 F1 发动机高多了。F1 发动机的海平面比冲是 263，NK15 的比冲是297，高了一大截。但是 NK15 的推力比 F1 小得多，F1 达到了 700 吨级，NK15 只有 150 吨。这是苏联的第一个劣势，第二个问题是美国人搞出了高效率的氢氧发动机，J-2 发动机才是核心。苏联人这方面不行，煤油发动机的比冲再高，你也高不过氢氧机。苏联人没办法，只能把压力都压倒了第一级火箭上，上面重，下面推不动，那就只能把下面加粗，下面加粗了，再下面也受不了啊，还要加粗。就这么引发了恶性循环。上面级不给力，苏联人的运载能力就吃亏，美国人可以把 130 吨的东西送进地球轨道。但是苏联人满打满算只能送 95 吨。苏联的 N1 火箭的第一级原本装了 24 台发动机，为了最大限度的增加推力，这 24 台发动机围成了一个大圈，所以 N1 火箭的第一级特别胖。围成一个大圈，这样每台发动机都可以尽量接触周围的空气，喷出的气流带动周围的空气可以增加一点推力。火箭要控制自身的姿势，这一大圈发动机一个挨着一个，显然是不可能转动喷口的。只能靠每台发动机的推力差动来改变自身姿态，这当然是要靠计算机来控制，但是苏联的计算机不怎么样，比美国差远了，所以这也留下了一个非常大的隐患。只靠发动机的推力差来调控火箭姿态还不够，苏联人还在火箭第一级加了 4 个栅格舵。利用空气动力来调整火箭姿态。栅格舵就是用金属网格来当做方向舵使用，控制效率比较高。
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从这个角度刚好看见尾喷口和栅格舵的一部分第 2 级采用 8 台 NK15V，发动机还是排成了一圈，因此看上去还是蛮粗的。这是一种 NK15 的改进型，专门针对真空进行了优化。用了高膨胀喷嘴，说白了就是喷口加大了。第 3 级采用了 4 台比较小的 NK21 发动机。4 台嘛，当然就排成方块就 OK 啦。第 4 级用了一台 NK19 发动机，上边顶着联盟 7K-L3 飞船和 LK 登月舱。
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N1火箭的结构图等到科罗廖夫去世，米申接手的时候。发现计划赶不上变化。顶上的联盟 7K-L3 飞船+服务舱+ LK 登月舱的联合体超重了，超重了 20 吨。这一下引发了连锁反应，火箭的推力根本就不够。其实美国的登月飞船也超重了，美国人是怎么办的呢？想尽办法减重啊。我们现在看到 N1 火箭的结构图，我们会发现他们用的燃料罐其实都球形的，大家都在知道球形的燃料罐结构强度很好，但是你想吧，一个圆柱形的火箭里边挂着一个大圆球，周围还有大量的边边角角是空着的，这种结构其实是很浪费的。这种结构叫做“悬挂储箱”。苏联当时用都是球形储箱，现在的火箭都是胶囊形状的。没办法，苏联当时的技术水平也就这样了，火箭的直径是 10 米，那么粗的直径，你要是做一个直上直下的圆柱体，或者圆锥体，没有点水平你根本造不出来。美国人的倒是有这个本事造，可以造超大的燃料罐。
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