冷戰時期的部分超級火箭

冷戰時期的太空競賽無疑是極度瘋狂的，其中造就了大量超級火箭方案，有的創造了屬於自己的時代輝煌，有的卻只能停留在圖紙上。

一、土星五號——最成功的超級火箭

20世紀60年代初期，蘇聯在太空競賽領先於其對手美國。1957年蘇聯發射了第一顆人造衛星史潑尼克一號，1961年4月12日，蘇聯太空人尤裡·加加林成為第一個進入太空的人類。為了在太空領域領先蘇聯， 1961年5月25日，甘迺迪總統宣布美國會在1970年之前將太空人送上月球。

從1964年至1973年，土星5號的總撥款高達65億美元，在1966年達到最高，僅一年中就撥了12億美元。1966年，美國國家航空航天局的年度政府撥款高達45億美元，約為當時美國國內生產總值（GDP）的0.5%。同年，美國國防部的政府撥款為635億美元。

美國土星五號火箭

美國土星5號是截至目前仍是人類歷史上使用過的自重最大的運載火箭，高達110.6米，起飛重量3038噸，總推力達3400噸左右，可將127噸的有效載重送上近地軌道。土星5號是三級火箭，由S-1C第一級、S-2第二級、S-4B第三級、儀器艙和有效載荷組成。第一級長42米，直徑10米，到尾段底部直徑增大到13米。尾段上裝有4個穩定尾翼，翼展約18米。第一級採用5臺F-1發動機，推進劑為液氧和煤油，2個10米直徑的鋁製推進劑貯箱用桁條和隔框加強。第二級長25米，直徑10米，採用液氧液氫推進劑 ，共用5臺J-2發動機。第三級長18.8米，直徑6.6米，1臺J-2發動機，推進劑為液氧液氫。

巨大的F-1發動機

美國的土星5號運載火箭是人類歷史上使用過的最高、最重、運載能力最強的運載火箭。儘管NASA曾設想過更大的火箭（例如新星火箭），土星5號是歷史上、土星號運載火箭成員中最大的火箭，土星5號由馬歇爾太空飛行中心總指揮沃納·馮·布勞恩與他的德國火箭團隊擔任設計研發工作，主要的承包商包括波音公司、北美人航空公司、道格拉斯飛行器公司以及IBM。

歷次發射使用的土星五號火箭

除了最後一次發射天空實驗室沒有使用S-IVB（第三級）之外，所有其他土星5號的發射都有三級：S-IC（一級）、S-II（二級）和S-IVB（三級）。每一級都使用液態氧（LOX）作為氧化劑。第一級使用高精煉煤油（RP-1）作為燃料，其他兩級使用液態氫（LH2）作為燃料。一般來說，一次發射任務的前20分鐘左右由火箭推動。

1967年至1973年期間NASA共發射了13枚土星5號火箭，從來沒有過損失有效載荷的事故發生（雖然阿波羅6號和阿波羅13號曾出現過推進器失靈的問題，但箭載電腦都能夠通過延長剩餘推進器燃燒時間的辦法以保持飛行）。土星5號的主要載荷是載著太空人成功登月的阿波羅太空飛行器。最後一次土星5號的發射將天空實驗室的空間站送入太空。

土星5號最後一次任務所發射的天空實驗室

二、N-1——從未發射成功的火箭

N1運載火箭是蘇聯研發的用來將蘇聯太空人送到月球的火箭。也就是被西方人稱為G-1e或SL-15的火箭。N1就是俄語носитель（運載器）的縮寫。火箭研發工作比土星五號晚，不僅資金短缺、未測試，四次發射試驗都失敗了，於是蘇聯在1976年正式取消了這項工程。

蘇聯N-1火箭

前蘇聯的月球發射計劃是用一個單獨的發射工具，即「N-1」號運載火箭，並且 要在月球軌道實現對接，這和美國用「土星」5號發射「阿波羅」號和登月艙飛船是採用的是相同的方式。「N-1」號曾在1969年2月21日發射，進行飛行試驗，但最後在40000英尺高度爆炸而失敗。1969年7月3日又進行了一次發射演習，但也失敗。前蘇聯又分別於1971年6月和1972年11月試驗了兩次，兩次都以失敗告終。1971年6月的飛行中，發射後幾秒鐘，推進器失去控制，不斷旋轉搖擺。計算機關閉了發動機，「N-1」火箭又一次掉下來，完全毀壞了1969年已經嚴重毀壞的第二個發射臺和塔臺。

整體呈圓錐形的N-1火箭

可能是由於時間緊迫以及資金短缺，這一世界上最大的火箭共進行了四次發射，之前卻沒有進行過測試或試驗。但是後來「N-1」火箭經過技術改進最終變成了如今的「能源號」火箭。「N-1」號的屢次失敗粉碎了前蘇聯人的登月之夢，前蘇聯設計和建造登月飛船的工程師們肯定早已知道他們所冒的風險。回顧硬體製造過程、發射經過，以及花費，沒人能懷疑航天員們的技術及超人的勇氣。

三、能源號——運載能力最強的火箭

11К25「能源」號運載火箭（俄語：11К25，Энергия）蘇聯研製的一種超重型運載火箭。能源號至今仍保持運載能力最強的世界紀錄。

能源號火箭

能源號是由能源科研生產聯合體設計的火箭， 作為重型一次性使用運載系統以及作為暴風雪號太空梭的助推器，發射緯度北緯46度，能源號近地軌道運輸能力為105噸貨物，地球靜止軌道運輸能力為20噸，美國國防部對這種火箭的代號是「SL-17」。

搭載暴風雪號太空梭的能源號火箭

它是一種全新設計結構、推力大、壽命長的運載火箭，這些特點使它至少與使用得最多的聯盟號運載火箭(A4) 一樣地擴大其性能。能源號性能提高表現在能把100噸載荷送入近地軌道。這相當於目前蘇聯每年送入近地軌道的有效載荷重量的三分之一左右。一枚能源號運載火箭的近地軌道運載能力等於五枚質子號SL一13 運載能力或15枚聯盟號A4的運載能力。

四、UR-700——圖紙上的超級火箭

蘇聯UR-700火箭

1969年，前蘇聯開始Aelita項目，計劃用最好的方法實現載人登陸火星，從而戰勝美國。為此切洛勉團隊設計了MK-700火星飛船，此飛船極其巨大。UR-700M火箭就孕育而生，UR-700M火箭發射重量達到16,000噸，能將750噸的載荷送入低軌道，但是，此項目於1972年被取消。

UR-700火箭

UR-700火箭有8枚助推火箭，高為35米，直徑為9米。每一枚助推火箭有4臺RLA-600發動機，燃料為煤油/液氧，燃燒時間為115秒。32臺發動機能產生204,027kN的推力。第一級有6臺RLA-600發動機，直徑為12.5米，高30米，能產生38,255千牛的推力，燃燒時間為200秒。第二級直徑為12.5米，採用6臺NK-15VM，燃料為液氫/液氧，比衝達到455秒，燃燒時間為670秒。UR-700M火箭總高度達到175米，底部直徑達到31米，發射重量為16,000噸，能將750噸的MK-700火星飛船送入低地球軌道。

五、海龍號火箭——人類航天史上設計過的最大火箭

美國歷史上有著無數停留在繪圖板上的火箭計劃，在那些最著名的方案中就有海龍，它是一個龐然大物，甚至土星火箭在其面前都相形見拙。海龍這個點子是美國海軍火箭先驅羅伯特．特魯阿克斯（Robert Truax）想出來的（當時他已退休）。特魯阿克斯曾在北極星潛射飛彈、維京探空火箭和索爾中程彈道飛彈（IRBM）等項目上發揮過重要作用，當他於20世紀60年代在噴氣飛機通用公司（Aerojet General）工作時，根據一份美國國家航空航天局（NASA）的合同，負責此方案的設計研究。項目的最終報告於1963年1月提交。

土星五號與海龍號對比

海龍火箭第一級的單引擎有接近36000噸的推力，為土星五號第一級所用F-1引擎的50倍，第二級單引擎推力約6400噸，為土星五號第二級所用J-2引擎的60倍。海龍火箭也因此被戲稱為「巨大啞巴助推」（Big Dumb Booster）。

海龍號的發射方式

海龍號火箭，有史以來人類構想過的最大火箭，有能力將 550 噸載荷送入近地軌道。相比之下，阿波羅登月使用的土星五號火箭，近地軌道運力只有 140 噸。不僅如此，火箭的一二級都設計有回收裝置，可以重複使用。難以想像，這是在 1962 年構思出來的火箭。可惜，直到 1965 年項目取消，它都沒有離開過圖紙。

電影《為了全人類》海龍號發射場景

巨龍出水的確很符合航天的浪漫主義情懷，但以現在的需求和航天發展來看這只能停留在科幻作品和人們的想像中，作為人類天馬行空的想像力和亙古不變創新力的永久見證。至今，這個項目依然是今天很多火箭工程師自我激勵的目標。