原计划是一场双飞船试验

联盟1号是苏联联盟飞船的首次载人飞行,乘员为弗拉基米尔·科马罗夫。任务原本不止验证一艘新飞船:它计划先进入地球轨道,次日再发射载有三人的联盟2号,两船交会对接后,由叶利谢耶夫和赫鲁诺夫通过舱外活动转移到联盟1号,一同返回。双船协同和人员转移被视为后续月球飞行技术的重要准备。

中央实验机器制造设计局由瓦西里·米申主持飞船研制,国家委员会由克里姆·克里莫夫领导;空军参与航天员训练和搜救。科马罗夫已有上升1号飞行经验,尤里·加加林担任他的替补。交会雷达、定向系统、宇航服和降落伞分别涉及不同专业团队,首次载人任务因而也是一次复杂的跨系统验证。

参考:[1]

无人试验尚未消除全部风险

1966年至1967年初,联盟飞船经过地面试验及无人飞行,暴露出定向、推进、热防护和试验组织方面的问题。宇宙133号未能正常回收,另一次发射中止后发生箭体和发射台事故,宇宙140号又在返回中出现热防护问题。技术人员不断修订硬件,但连续试验尚未完成一次令人满意的完整飞行。

1967年4月20日,国家委员会批准两艘载人飞船的飞行安排。4月23日莫斯科时间3时35分,联盟1号从拜科努尔发射,约9分钟后进入轨道。遥测给出的初始轨道约为196.2×225千米。实际飞行首先实现了载人入轨,却很快偏离了原定的对接计划。

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供电和定向故障改变任务

入轨后,左侧太阳能帆板未能展开,另一侧也无法稳定朝向太阳;定向传感器及部分通信设备出现异常。供电不足与飞船的不对称状态相互影响,使姿态调整变得困难,也增加控制推进剂的消耗。科马罗夫多次尝试手动定向,未能恢复预定状态。

位于克里米亚叶夫帕托里亚的飞行控制组由帕维尔·阿加扎诺夫指挥,切尔托克、劳申巴赫等工程负责人参加。它与仍在发射场的国家委员会、莫斯科的弹道计算人员交换数据。电力估算表明,飞船难以支持原定三天的联合任务。联盟2号发射最终被取消,工作的中心转为尽快安排科马罗夫返回。

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再入成功,减速系统却失效

第一次安排在第17圈的制动尝试没有完成:飞船姿态条件不满足,控制系统禁止发动机点火。随后,地面人员改用手动定向配合陀螺保持姿态的方案,并由加加林向科马罗夫传达操作安排。第19圈的制动终于使飞船离开轨道,返回舱进入弹道式再入。

致命事故发生在大气层内的降落阶段。主降落伞未能从容器中抽出,备用伞虽然被释放,也未能正常充气。4月24日,返回舱在奥尔斯克附近撞地并起火,科马罗夫死亡。任务从发射到撞地持续约27小时,既没有完成对接,也没有实现安全着陆。

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调查区分故障链与起因解释

事故调查成立多个专业小组,检查飞船残骸、设计记录并进行模拟试验。能够确认的关键故障链,是主伞卡在伞舱内,尚未脱离的制动伞又影响备用伞展开。因而备用系统并未真正摆脱主系统故障造成的气动环境,两套降落伞未能提供预期的独立保护。

对于主伞为何卡住,解释并不完全一致。切尔托克回忆委员会曾着重考虑压差使伞舱变形、抽出力不足;后来又出现热防护材料在加工中污染伞舱内壁的说法。但他的修订叙述同时记下工艺人员对此的反驳,以及伞包过紧、内壁粗糙的解释。因此,关于具体制造原因的证词,保留着超出已确认失效过程的分歧。

参考:[1] [2]

把改进重新放回无人验证

科马罗夫遇难后,后续载人飞行暂停,联盟及相关月球计划都受到冲击。调查建议改变伞舱形状、增大容积、处理内表面,并改进制动伞分离装置和伞包装配记录。工程整改针对的是整条返回链,而不仅是更换一顶降落伞。

切尔托克记述的另一项重要变化,是要求先以无人发射检验事故后的改进,同时减少发射场国家委员会与叶夫帕托里亚飞控之间的双重指挥。联盟1号留下的实际成果,主要是故障遥测、控制操作经验和事故试验证据。后续试验于是重新围绕自动交会、着陆可靠性和改进措施的飞行验证展开。

参考:[1] [2]