格魯什科

格魯什科於1908年9月2日誕生在敖德薩,從小愛讀天文學書籍和科學幻想小說,對天空充溢著神秘的遐想。在敖德薩古布索夫帕特中學上學期間,對星際航行產生興趣,涉獵了有關航天和天文方麵的知識,還參加了天文觀測台的觀測活動。16歲時,在《敖德薩消息報》上發表《從地球征服月球》等文章,提出如何利用噴氣技術征服月球的大膽構想。1925年,他考入列寧格勒大學數理係學習,隨後在天文觀測方麵取得優異成績,並在宇航領域做一些設計工作。1928年,格魯什科寫了《利用太陽能作動力源的電熱火箭發動機推進的航天器》的畢業論文,第二年又提出了這種航天器的設計方案。這篇論文受到普遍好評,因而他在1929年畢業時被推薦進入列寧格勒氣動力實驗室工作。齊奧爾科夫斯基在這一時期的著作中曾多次提到這位富有才華的青年。

1929年,格魯什科倡議成立液體火箭發動機研究小組,同時他關於電熱火箭發動機的設計方案通過了專家評審。他的小組通過理論分析和實驗驗證,於1932年試驗了世界上最早的實驗型電熱火箭發動機。在此期間,他領導的研究小組進行了液體火箭發動機的理論與實驗研究,解決了發動機研製中遇到的一係列難題,做了許多開創性的工作。1930年,他建議用硝酸、四氧化二氮、過氧化氫等作推進劑在發動機上做試驗,還設計了燃燒室的特型噴管以及二氧化鋯、氧化鎂等隔熱塗層,並用於發動機進行試驗。他領導設計的蘇聯最早的實驗型火箭發動機(代號為OPM)成功地進行了試車,OPM-1和OPM-2發動機使用烴與四氧化二氮混合液體推進劑,推力達到196牛。1932年又繼續改進這兩種發動機。他提出改用雙組元自燃推進劑,並先後用不同的推進劑組合對OPM-4至OPM-22液體發動機試車53次。1933年又成功試驗了使用硝酸、煤油推進劑的OPM-23至OPM-52發動機,其中OPM-50和OPM-52的推力分別達到1471牛和2942牛,能把火箭垂直發射到2千米至4千米的空中。此外還成功設計了向OPM-52發動機輸送推進劑的帶離心泵的渦輪泵裝置。格魯什科成為蘇聯液體火箭發動機的主要設計師,這些最初嚐試充分顯示出他的非凡創造才能。

1933年9月,列寧格勒氣動力實驗室與噴氣推進研究小組合並組建了噴氣推進研究所。格魯什科認為,宇宙航行的基礎是動力工程,如果不能很好地解決與之相關的技術問題,那麼宇宙航行隻能是幻想。他說:“齊奧爾科夫斯基從理論上解決了宇宙航行問題,而我的任務就是把這些理論變為現實,所以搞火箭發動機就成為我一生奮鬥的目標。”

格魯什科在噴氣推進研究所負責研製液體火箭發動機。在1934年至1938年間,OPM係列發動機獲得進一步發展。其中一項主要成就是他設計試驗了蘇聯最早的燃氣發生器和OPM-65發動機。這種發動機采用硝酸和煤油推進劑、鋼製燃燒室、擴散形噴管,利用氧化劑進行再生冷卻,可以多次啟動,在試車台上做過65次地麵試驗。經過改進,這種發動機於1939年和1940年裝在火箭上做了飛行試驗。1938年,蘇聯的肅反擴大化殃及噴氣推進研究所,格魯什科也未能幸免,被送到莫斯科的一個特種工廠。但他仍在監督下繼續從事他的液體火箭發動機的研究工作,研製出了4個燃燒室的泵壓式液體火箭發動機。

1941年,格魯什科被解除監督,擔任液體火箭發動機設計局的總設計師。1942年,他同請求調進設計局的科羅廖夫一起,精誠合作,相互支持,開展大推力高性能液體火箭發動機的研究工作。在第二次世界大戰中,格魯什科的研製受到一定影響,但工作並未停止。1945年6月5日,蘇軍占領了德國在諾德豪森的V-2火箭生產工廠和佩內明德火箭試驗基地,格魯什科被派往現場接收試驗設備和圖紙資料。1945年9月6日,格魯什科指導德國遺留的V-2火箭發動機的試車,並同科羅廖夫一起領導恢複V-2火箭的仿製生產。在此基礎上,1946年10月他們將V-2火箭的重要設備、圖紙資料以及俘獲的少許德國工程技術人員帶回蘇聯,同原來的研製成果結合起來,推動現代火箭技術的發展。

戰後蘇聯成立了彈道式火箭研製機構,科羅廖夫擔任彈道式火箭的總設計師,格魯什科則被任命為發動機係統的總設計師,兩人配合默契,從仿製V-2的P-1火箭開始,加快蘇聯的火箭研製進程。1947年10月10日,格魯什科主持仿製的P-100發動機裝在P-1火箭上首次試飛成功。1949年9月25日又把改進後的PA-101發動機裝在P-2火箭上進行了成功的飛行試驗。到1953年,P-5中程火箭用的PR-103發動機研製完成。這時格魯什科認識到,V-2火箭發動機的潛力已基本耗盡,要突破大推力發動機,需要探索新的途徑。

1953年,蘇聯開始研製P-7洲際火箭,最大的難題就是要攻破大推力和高可靠的液體發動機。科羅廖夫和格魯什科一起研究,確定P-7火箭采用捆綁式火箭和發動機多管並聯的方案,格魯什科全力投入到P-7火箭助推級用四台Pn-107發動機和芯級用一台PR-108發動機的研製工作中。他嘔心瀝血,曆盡艱辛,克服了發動機燃燒不穩定、耐高溫材料與結構、燃燒室波紋板高溫釺焊等一係列難題,終於研究出了當時世界上性能最好的大推力發動機,先後於1957年8月21日裝在P-7洲際火箭上和同年10月4日裝在改裝的“衛星”號運載火箭上發射飛行成功,把世界上第一顆人造衛星順利地送入地球軌道。格魯什科主持研製的兩種液體火箭發動機奠定了蘇聯火箭技術發展的堅實基礎,創造了永載航天史冊的重大功績。

此後,在格魯什科的領導下,除了繼續發展這類使用液氧、煤油低溫推進劑的發動機外,為了滿足軍方對導彈武器的使用性能要求,又設計研製了各種使用可儲存推進劑的發動機,如采用硝酸和煤油、硝酸和偏二甲肼推進劑的P-214、PA-216、P-219、P-119等型號的發動機,它們大都具有燃燒室壓力大、比衝高、性能好的優點。特別是經過5年的努力,他設計研製的P-253高壓補燃發動機在技術上達到了更高水平,用於世界上最大的P-36(SS-9)洲際彈道導彈和運載能力最大的“質子”號運載火箭都獲得了成功。格魯什科在完善發動機結構的各種技術方麵進行了艱苦細致而卓有成效的工作,獲得了許多重要成果。

蘇聯在第一枚“衛星”號運載火箭的基礎上,通過增加不同的上麵級,研製出了“月球”號、“東方”號、“閃電”號、“聯盟”號以及“質子”號運載火箭,用以發射了各種人造衛星、空間探測器和宇宙飛船,這些無不裝有格魯什科主持研製的液體火箭發動機。他就像是航天飛行永遠取之不盡的最大動力能源。

確實,在1966年科羅廖夫逝世後,格魯什科於1974年接任科羅廖夫設計局總設計師的職務。他領導了“能源”號重型運載火箭和“暴風雪”號航天飛機的研製工作。“能源”號的運載能力與美國的“土星”5號火箭相當。1976年采納他和科羅廖夫研製H-1登月火箭的合理部分,確定“能源”號火箭芯級用4台先進的低溫高能的大推力液氫液氧發動機和助推器用4台PR-170液氧煤油發動機的方案。1987年5月15日,“能源”號重型運載火箭首次試射成功,一年半後的1988年11月15日用於發射第一艘不載人的“暴風雪”號航天飛機獲得成功。這也是格魯什科晚年最具代表性的一項偉大成就。

1989年1月10日,格魯什科在莫斯科病逝。他一生為發展航天技術所做的不朽功績載入了航天史冊。