——当年负责登月舱计划使得阿姆斯特朗迈出了“人类的一大步”的约瑟夫 · 格 · 小盖文谈论这一历史性的使命以及其后的情况。

这个月我们庆祝完成一个壮举25周年:1969年7月20日,美国国家宇航局(NASA)的宇航员耐尔 · 阿姆斯特朗和布兹 · 奥尔德林成为最先登上月球的两个人。这一壮举不仅将永远铭刻在全世界目睹完成这—使命,并为之欢呼雀跃的人们的头脑中,它完成了检验衡量其他所有技术上甚至社会方面所作种种努力的标准:“如果我们能够登上月球,我们为什么不能……呢?”

很少有人能比那些建造阿姆斯特朗乘坐的那艘神奇的登月舱(LM)的工程师和技术人员对完成这项复杂和精心准备的伟绩所付出的代价以及它的经验教训、应用和局限性有更清楚的了解。只要去问一问当年领导这批人的约瑟夫 · 格 · 小盖文就能证明这点。他当时是格鲁曼航天公司(建造飞船的主要承包者)1963年至1972年登月舱计划的负责人。盖文毕业于麻省理工学院具有宇航学学位,自1946年起就一直在该公司工作。他指导了总共生产的12艘登月舱的设计、制造和试验,其中包括6次直接登月的阿波罗计划所使用的登月舱。盖文后来成了格鲁曼公司的总裁和执行主席。

为了更好地了解和纪念阿波罗11号这次历史性的登月活动,《技术评论》杂志总编辑桑德拉 · 哈克曼(Sandra Hackman)和编辑斯蒂文 · 杰 · 马科斯(Steven J. Marcus)采访了盖文。

采访者:怎么样才能成为将第一个人送上月球计划的负责人?是不是需要具备特殊管理方面的经验?

盖文:主要需要具备能应付工程上种种挑战——特别是在组装一台高性能飞行器时所遇到种种挑战的经验。我很幸运能有适当的背景在适当的时刻身居一个适当的位置:我以前曾一直担任海军用飞机研制项目的负责人,因此我具备执行大型计划的经验。在当时这个情况下,那项大型的计划成了一项主要的重大计划 :在其鼎盛时期公司里约有7500个人在从事登月舱的工作,其中一半是工程师。

采访者:对于那些经理来说尤其是现在,一个重要的目标是不断降低成本,而在那时,情况是否有所不同?

盖文:理论上讲,格鲁曼公司和国家宇航局所签的合同是允许在性能、计划日程和成本之间有某种协调的,可是仅过了几个月我们就知道实际上是不存在任何调和的。你必须绝对地优先考虑性能方面,其次你要尽力迎合规定的日程。成本只好退居第三位了。听起来这似乎有点不负责任。不过,你只要想一想象阿波罗那样的计划就必须要这样来行事。如果一项重大的计划确实是全新的,起始阶段你是不可能知道其到底要花费多少,以及其确切的计划日程,而要是实际上你确实能知道确切的阿波罗计划日程,那么情况往往就是使用的技术是过时了的。

这是一个政僚们很难懂得的基本道理之一。我们这项计划成功的很大部分要归功于当时国家宇航局的主管杰姆 · 韦伯,当计划的开支不断上升的时候,他的非凡工作使得国会中拨款委员会的成员们保持平静。他的坦直确实起了很大的作用:一开始他就直言相告说这项计划最终的花费可能是原本估计的3倍。后来的结果计划的开支确实是大约3倍多。

采访者:在创制登月飞行器中所遇到的技术上的种种问题必定是极其多的,特别是由于设计师们对宇航资金遇到什么样的情况没有绝对的把握。

盖文:有关月球环境的大量情况确实是叫人吃不准。譬如,1965年有一位杰出的宇宙物理学家告诉我们说月球可能有一层厚达10米的灰层,当宇航员试图着陆时,这层灰可能会把船盖没。还有一些人有的认为月球表面如冰一样光滑,有的则认为我们会被“坑坑洼洼”弄得寸步难移。于是我们在对一个登月舱四分之一大小的模型进行多次试验的基础上的研制了一个计算机程序,并且我们在大约400多个不同的着陆条件下把这个程序进行运行。结果,我们确立了一个大约为28至32英寸的着陆装置行程(着陆装置可展开达到的长度)。不过后来发现它是定得太过头了——我想我们在任何哪次着陆都从未有使用超过3英寸的情况。还有,虽然我们设计的第一级火箭可以使得整个飞船处在一个十分倾斜的角度的情况下也能成功地起飞,但这个角度却从没超过偏于水平5度。

我们发现10米厚灰层的假设即使真的是那样也是没有关系的,因为月球是没有大气的。当登月舱降落旳,触地以后从排气管冲出的气流就从侧旁直接喷出,而不是像直升飞机发那样以云雾朝上喷出,这样尘灰就会被吹走。我们还确实正确地预测到月球上另一种状况:在我们这儿地球上,如果你朝一给定的方向进行加速,然后将喷气管关掉。由于空气的阻力,你会渐渐地慢下来。在月球上,由于不存在空气的阻力,所以如果你朝一个方向加速的话,你就必须使用一个反方向加速才能停止你的前进。这全然是不符常规的情况,你必须要了解,我将模拟器“肢解”了好多次才掌握了它的用法。

我们进行了大量的模拟飞行,因为真正的飞船在地球上是不能进行飞行试验的。将新的飞行器拿出来放在跑道上,进行几次滑行,再将它稍许提升起来看看其感觉如何,飞机设计师们就是通过这样的试验计划成熟起来的。如果事事都通过了检定,那么也许几天后你就可以着手进行首次飞行。而我们则不能这样做,因为登月舱设计的功能只能适于月球的环境。

采访者:就像着落装置的情况那样,你们留有很大的设计余量以应对各种不测事件,通常是否都是这样的?

盖文:不都是这样。因为发射的飞船要能达到所需的速度就只能载以有限得很的负载、譬如我们必须要针对尽可能少地使用能量这一点来进行设计一一因为你需要的能量越大,电池就要越大,飞船也就越重。所以我们留有的余量极小。这对我们来说特别难办,因为我们可没有有几个目的地可供选择的那等美事。如果一架飞机不能从纽约飞往巴黎,也许它还可以从纽约飞到都柏林去。而在飞向月球的情况下,你要么是飞抵那里,要么就是到不了。

在飞机上,你可以维持1小时的燃料储备。而对于登月舱我们将点燃着陆发动机的燃料储备降低至可用120秒的量。我想耐尔 · 阿姆斯特朗登月后只剩下仅可再用20秒左右的燃料是由于原定着陆点那儿是一片卵石,因此他就只好延长了滑行距离在顺方向25,000英尺的地方着了陆。飞行控制中心的每一个人在看着这120秒钟开始一秒一秒地滴答过去时都紧张得大气也不敢出。

不过这个余量并不像看上去的那样小:发动机都是经过精心设计的,估算到尽可能的燃料消耗,再加上外部条件比较理想——月球上没有气候因素的干扰,没有顶风或类似这类的任何东西。因此你就可以比如说比地球上的飞机取更小的余量来考虑问题。

采访者:宇船员们是否也参与了工程上的工作?

盖文:噢,是的。这些年中一直是有一个或几个宇船员一个月至少一次要到场。每一次重大的修改审核都有一名宇航员列席旁听。宇航员的到场对技术人员和工程师们总的士气起到了极大的影响。他们后来都与之建立起了个人关系。“我现在建造的这个装置是要载送某个我认识的人而不是某个遥远的只是个名字的人物。”而且在研制我们所有飞行器的时候也是这样做的。我们总是有一个公司的飞行员参与,从而建立起—种个人的关系。

宇航员们也理解并赞赏这种做法。我想我所经历过最令人感动的场面之一就是弗雷蒂 · 海耶斯和杰姆 · 劳威尔在阿波罗13号飞行之后的那次回访。在指令舱(正常话将是为进入和脱离月球轨道提供推动力的)失去功能后,登月舱就起了救生舱的作用将他们带回到了地球。他们走遍了我们整个的机构,向人们逐一致谢。

采访者:飞行员还是可以选择手动操作来驾驶的啰?

盖文:是的,登月舱的情况也是如此。就如我前面提到的,阿姆斯特朗在他着陆时用的是手动操作。宇航员们在模拟器上发现他们可以用自动驾驶仪进行垂直降落,然后再在水平方向通过自动驾驶飞船找到真正的着陆点。自动驾驶仪可以使宇航员们集中他们的注意力。

实际上,飞船是可以进行全自动着陆的,尽管着陆的地点不一定理想。毕竟在阿波罗飞船采用这种方式着陆之前,“测量者”探射器就是这样飞向月球的,而且都完好无损。

不过话说回来,我并不是认为驾驶员的控制是无足轻重的。宇航员可以做一些当时肯定是无法使用遥控来做的事。举个例吧,在阿波罗11号飞船上,由于计算机的饱和,显示高度的读数暂时出不来了,宇航员们决定不按自动程序当时的指示取消使命,而是耐心地等待读数重新出现,结果成功了。在阿波罗11号飞船上,彼第 · 康纳德从舷窗往外张望,看到了以前那个执行无人考察使命留下的“测量者”探测器,从而证实了自己着陆的精确性。

在阿波罗13号飞船上,当指令舱的储氧箱发生爆炸造成登月已经不可能时,宇航员们根据飞行控制中心的指令,为了能返回地球只好临时采取一系列非标准的甚至是从未用过的拯救步骤。要是当时对阿波罗13号飞船采用遥控的话,就只能是失败,就是这样。

宇航员的作用在某些方面是被夸大了,不过你还是得承认他们几乎在每一次飞行使命中都干了一些遥控对之无能为力的事情,因此,我认为作出这些使命为载人飞行的决定还是很英明的。不过,要是你开始谈论有关火星的话那就是另外一回事了。

采访者:您是否认为如今大多数的飞行使命应该是不载人的?

盖文:那要看你的目的是什么。因为与25年前相比当今有更多的事可以采用自动或遥控来完成了,你还是得仔细地检查飞行使命弄明白为何你还可能需要有人来参加的原因。譬如,要是我们要重返月球去建立一个基地,我怀疑你还是会让一些人参与进去的,因为人的头脑对于估计复杂的形势和决策方面还是最可靠和最敏捷的。

我现在已经与我的一些同事们就飞向火星一事展开了争论。使我感到吃惊的是那必须要送上地球轨道的巨大重量,首先是许多吨不仅是供飞出去还有供飞回来所需的燃料。这在我看来可以说有点叫人心冷。于是我建议,在用机器人进行探测之后如果我们认定这是将人送上火星的好主意,我们就应该将人送到那儿去“殖民”。换句话说,就是把人送出去而不承诺把他们带回来。那样,旅途所需燃料的吨数就可以切合实际得多。人所需要的大部分的供给也可以用目前现有的推动火箭采用单程的方式分批、精确地送去。无须说,谁也不会赞同支持我提出的这个设想的。

采访者:有谁肯志愿接受这样的飞行使命呢?

盖文:我可以打赌,你碰到的志愿者会多得叫你无所措手足,或许你还会看到一大批五、六十岁、身体还是那么棒的老人。考虑到途中人体可能受到的辐射的大小,用单程飞行而不是双程可以使人保持健康的身体。

采访者:你是否认为建立宇宙空间站是飞向火星的中间步骤?

盖文:不完全这样。

采访者:您是否对宇宙空间站持怀疑的态度?

盖文:是的,我对宇宙空间站是有疑虑的。问题是为了它兴师动众搞了那么多的事,结果呢没有人会站出来说“我们绝对有必要拥有空间站”这句话。我对宇宙空间站始终怀着这种忧虑的心情,这也就使我不会讨国家宇航局(NASA)的喜欢。事实是宇宙空间站不能足以令人信服——它没有根据优先原则真正得到过验证。

就我个人而言,我会最优先考虑实施以地球为主的宇宙计划,人们已经特地设计了各种对地球的环境进行测定的卫星。

采访者:有何别的方案应该列入国家宇航局最优先考虑的计划之中呢?

盖文:多年来,他们并没有对宇航学以公平的对待,大家都认为大气层里的飞行器已经被研究得很透了,已经达到了相当高的水准了。然而,当今在计算航空动力学方面取得的巨大进展使得人们可以精确地预计一架飞行器的特性,因此我认为可以做的事还很多,比如,在垂直起飞或短距离起飞器方面,就只是具有直升飞机许多优点的飞机。

在我看来,国家宇航局应该做的另一件事是搞新型的一次性助推火箭,而有一段时间里它是被大家忽视了。几年前我主持过国家工程学院一项关于一次性助推火箭的研究,我们当时深信我们需要新一类的火箭助推器,也许你会说:“可是我们已经有了“大力神”火箭,有了“三角洲”火箭,还有了“阿特拉斯(宇宙神)”火箭了呀!”然而,它们都已经过时了,可以加以改进的余地也很有限。另外,法国人的“阿里亚纳”火箭已经把相当多一部分的卫星发射生意给揽了过去,因为这种运载火箭的设计人员不仅一直在降低火箭的制造成本,还减少了操纵火箭所需的人员。

自航天飞机问世以来,我们国家没有再出现过新的火箭发动机设计,制造航天飞机主要是它能再度使用 :巨大的燃料箱被丢弃,但是运载火箭当然还有轨道飞行器是要回收的。航天飞机的设计是在每年对所需载重进行一定数量试验飞行的基础上作出的。可是对载重所作的预测太过头了——实际上你并不需要70年代初所要求的飞行速度。结果是航天飞机每次执行飞行使命的花费太大了。

凭我们现有的经验,建造一个比航天飞机发动机便宜得多的发动机还是可能的,而这种发动机也几乎具备同样多的性能,比较理想地适用于一次性的火箭助推器。然而没那样去做,所以我们得为此付出代价。

采访者:您是否认为国际间的合作对处理这类优先事项能起到重大的作用呢?

盖文:有相关长的一段时间或许一直要延伸到70年代吧,我们在技术上显然一直是处于领先地位的,不过我认为情况不会再是这样了。你在逐项检查一览表时会说:“嗯,也许在这个领域里我们不再是领先的了,不过在那个领域我们可还是居前的。”整个世界建立在技术基础上的正常化已超过了大多数人们所了解的那样。因此国际间的合作意义十分重大。然而我还是持审慎的态度,因为我们美国并不真正懂得如何搞好国际合作。特别是在处事得体方面。

[Technology Review,1994年7月]