瓦连京·格鲁什科:苏联火焰的缔造者
1922年冬天,敖德萨的一名男孩在图书馆书架上发现了康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基 (Konstantin Tsiolkovsky) 的著作。1923年秋,他写信给这位老前辈,并收到了回信,信中附带了齐奥尔科夫斯基的多部作品。通信持续了多年。在写下那封信后的六十六年,在苏联“暴风雪号”(Buran) 航天飞机自行往返轨道后的两个月,瓦连京·彼得罗维奇·格鲁什科 (Valentin Petrovich Glushko) 在苏联航天计划总设计师的岗位上去世。苏联在其升空过程中燃烧的大部分燃料,都源自他的设计局。
敖德萨、凡尔纳与小提琴
他于1908年9月2日出生在敖德萨,父亲是乌克兰哥萨克血统,母亲是俄罗斯农民。1919年至1924年,他进入职业技术学校学习,并曾在音乐学院学习过两年小提琴。1921年春天阅读儒勒·凡尔纳 (Jules Verne) 的作品让他迷上了太空,从此一发不可收拾。他在技校学习了钣金工艺,并在水力发电厂当学徒,从钳工晋升为车床操作员——这种对金属物理处理的扎实基础在后来发挥了巨大作用,因为他毕生的工作就是制造出能在极端条件下工作的燃烧室,这是其他机械所无法企及的。
1924年至1925年,还是少年的他便开始发表有关月球探测和太空推进的文章。
太阳火箭飞机 (Gelioraketoplan)
他于1925年进入列宁格勒国立大学,最初是旁听生,1926年起成为物理系的正规学生。他的毕业设计项目名为“太阳火箭飞机”,这是一个由学生在20世纪20年代绘制的带有电推进(即离子驱动)的航天器。关于他大学毕业的具体情况记载各异:基辅理工学院的传记称他于1929年5月毕业,而其他记录则称他于1929年4月离校且未获得学位。无论如何,他直接进入了列宁格勒的气体动力学实验室,并建立了一个液体推进剂和电动机开发部门。
ORM
在气体动力学实验室 (GDL),他制造了第一台苏联液体火箭发动机 ORM-1,其产生二十公斤推力——这是一个可以单手携带的装置。随后的一系列 ORM 发动机使用硝酸和煤油为燃料,到20世纪30年代中期,研发出了 ORM-65,它为谢尔盖·科罗廖夫 (Sergei Korolev) 的 RP-318 火箭飞机和 212 型巡航导弹提供了动力。当 GDL 于1931年与气体动力研究所 (GIRD) 合并成立反应科学研究所时,格鲁什科将其推进研究工作带入其中。
布蒂尔卡 (Butyrka)
1938年3月23日,“大清洗”波及了他。他与反应科学研究所的其他领导人一起被捕,被关押在布蒂尔卡监狱;到1939年8月,他被判处八年徒刑。然而,国家比起摧毁他,更需要他的发动机。他被送往一个“沙拉什卡”(sharashka)——即监狱设计局——工作,并于1939年被任命为 OKB-16 的总设计师。1941年,他身陷囹圄,却在负责一个液体燃料火箭发动机局。1944年7月,他和包括科罗廖夫在内的三十四名同事获释。
那几年的工作并非虚构。他与科罗廖夫设计了 RD-1 辅助火箭发动机,并于1944年在旨在高空拦截的 La-7R 战斗机上进行了测试。
“七号”火箭 (Semyorka) 的发动机
战后,研究工作始于1945年获得的德国 V-2 火箭材料。随后十年间,作为 OKB-456(后来的能源机械科研生产联合体,NPO Energomash)的总设计师,格鲁什科制造了定义苏联火箭技术的发动机。RD-100 系列导向了为 R-2 火箭提供三十五吨推力的 RD-101,为 R-5 提供四十四吨推力的 RD-103,以及为 R-3 设计的预计达到一百二十吨推力的 RD-110。接着是为 R-7“七号”火箭制造的 RD-107 和 RD-108。1957年,他还交付了一种高沸点推进剂发动机,以满足军方对无需缓慢加注低温燃料、可快速发射的火箭的需求。
科学院于1953年任命他为通讯院士,1958年成为正式院士,并于1957年授予他技术科学博士学位,无需论文答辩。
争执
他职业生涯的核心冲突在于化学。格鲁什科希望为 UR-700 等大型助推器使用自燃推进剂——四氧化二氮和偏二甲肼——因为它们接触即燃且可在常温下储存。科罗廖夫想要液氧和煤油,在1960年涅杰林灾难 (Nedelin catastrophe) 后,他提出了有力的安全论据。格鲁什科的反驳是,美国人正在使用 Titan II 火箭发射载人的双子座 (Gemini) 太空舱,该火箭使用了非常相似的推进剂。
这场争端产生了后果。他拒绝制造大功率液氧/煤油发动机,直接导致了 N-1 登月火箭的困境——这是一个他后来批评、却也参与阻碍的项目。当勃列日涅夫在美方登月后关闭苏联登月计划时,格鲁什科于1974年5月被任命为能源科研生产联合体 (NPO Energia) 的所长兼总设计师。他解雇了瓦西里·米申 (Vasily Mishin),于1976年彻底取消了 N-1 项目,并围绕自己的设计重建了该计划。
“能源号”与“暴风雪号”
他最后的机器证明了他的正确。能源号 (Energia) 使用了液氢芯级——这是他曾经否定过的氢燃料——并配备了由 RD-170 提供动力的助推器,使用液氧和 RP-1 煤油。RD-170 是最难的部分:四个燃烧室由单一推进剂供应系统供油,这种布局难度巨大,按照基辅理工学院的说法,它是世界上最强大的发动机。能源号于1987年5月飞行,携带了“极地”号 (Polyus) 载荷;“暴风雪号”于次年飞行。在格鲁什科领导下,能源科研生产联合体还生产了“和平号”(Mir) 空间站、“礼炮号”(Salyut) 空间站和改进型“联盟号”(Soyuz) 航天器。RD-170 的衍生型号继续为自1985年以来一直飞行的“天顶号”(Zenit) 系列火箭提供动力,并沿用至今。
为何瓦连京被称为天才
这一说法基于一种狭窄且可验证的能力:二十世纪没有谁设计出比他更多成功的液体火箭发动机。从二十公斤的 ORM-1 到四燃烧室的 RD-170,格鲁什科在六十年、两个政治体制和一次牢狱之灾中坚持了单一的工程开发路线,而且这些机器至今仍在飞行。其独特品质并非概念上的跳跃,而是无情且基于物理的迭代——一种将热力学、冶金学和燃烧管路融于一心并不断改进的能力。他那领先时代几十年的电推进少年毕业设计表明,他同样具有远见。
反面观点也很充分,他自己的资料来源也承认这一点。他关于液氢“作为火箭燃料完全不切实际”的判断,被描述为他职业生涯中最重大的工程失败——而能源号的芯级最终燃烧的正是液氢。他在推进剂问题上的固执损害了苏联登月计划,他随后又从自己用来扼杀该计划的权力地位上对其进行了攻击。无论是基辅理工学院的传记还是标准的百科全书叙述,都没有称他为天才;他们称他为总设计师,这在苏联体制下意味着一个既有权力又有才能的人,而格鲁什科利用权力——解雇米申、取消竞争对手的火箭——的方式,使得纯粹的智力故事变得不诚实。无可争议的是硬件本身。
遗产
他工作到1989年1月10日去世,被安葬在莫斯科的新圣女公墓 (Novodevichy Cemetery),他的讣告由包括米哈伊尔·戈尔巴乔夫 (Mikhail Gorbachev) 在内的苏联领导人签署。他曾两次获得社会主义劳动英雄称号,五次获得列宁勋章,1957年获得列宁奖,1967年和1984年获得苏联国家奖。6357号小行星格鲁什科 (6357 Glushko) 和月球上的一个陨石坑以他的名字命名,基辅的一条大街以及俄罗斯航天联合会颁发的一枚金奖亦以其命名。


