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[转贴] 韩国航天,一步一个坎

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发表于 2022-9-16 05:31 PM | 显示全部楼层 |阅读模式


韩国航天,一步一个坎

国家人文历史 2022-09-16 06:34 Posted on 北京

The following article is from 地缘谷 Author ven

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本 文 约  3700 字

阅 读 需 要 10 min


2022年6月21日下午4时许,韩国首枚算是自己研制的运载火箭“世界”号发射成功,把卫星送入预定轨道。对此,韩国《朝鲜日报》更是自豪地宣称,“这次成功发射证明韩国是世界第七个能够发射实用卫星的航天强国”。


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从20世纪70年代开始,韩国经济开始逐渐进入发展的快车道,并逐步创造了所谓的“汉江奇迹”,成功跻身于亚洲“四小龙”之一。经济的崛起,让韩国自信心膨胀,开始谋求世界范围的影响力,而努力推动航天工业则成为其既定国策。

事实上,韩国推动航天工业的发展,也有军事方面的考量。航天工业的核心在于火箭技术,而火箭技术同弹道导弹之间技术差别并不是很大,如果能熟练掌握火箭技术,就可以轻易将火箭改造成弹道导弹。在之前,巴基斯坦就引进过法国在20世纪60年代研制并已经淘汰的“龙”系列探空火箭,后经过消化吸收研制成功了射程达70千米,可搭载500千克弹头的哈塔夫-1地对地战术导弹,以及射程达280千米,可搭载500千克弹头的哈塔夫-lI“王鹰”地对地战术导弹。因此,在未来拥有弹道导弹技术也是韩国梦寐以求的。


1989年,韩国航空宇宙研究院成立,自此开始,韩国开始了雄心勃勃地航天发展计划。次年,韩国航天科研人员启动了韩国探空火箭(KSR)计划,希望以大气科学试验来提升国内火箭总体设计制造能力。与此同时,韩国也开始在忠清南道建设火箭发射场。


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总部位于大田市的韩国航空宇宙研究院。来源/wikipedia


韩国航空宇宙研究院自成立以后,便确立自主研发火箭的计划。独立自主研发的大方向是没错的,只不过由于韩国火箭研发的基础实在是薄弱到一定程度了,液体火箭的研发中途夭折,最后憋了几年才研制出一款小型无制导的固体火箭KSR-I。


KSR-I火箭发动机的推力达到10吨,工作时间25秒,但比冲偏低,只有220秒(海平面)。KSR-I火箭可将150公斤的有效载荷发射到40-55千米的高度。全箭发射质量1.2吨,长6.7米,箭体直径0.42米。


1993年6月初,KSR-I成功发射。虽然号称是成功发射,却也略显寒酸,火箭升空后仅被发射到39KM的高空之中,甚至不能达到卫星轨道,只是处于亚轨道,为避免尴尬,韩国只能对外宣称此次发射是为了测量臭氧层的相关数据。但无论如何这也代表韩国航空踉踉跄跄的开始起步了。


随后,韩国随后又于同年9月进行了KSR-I的第二次发射,这次的发射虽有进步,但是高度只达到49KM。KSR-I在进行了两次发射后再难以有质的突破,韩国最后不得不终止研发。


此后,韩国又开始了KSR-II的研发,只不过韩国人在火箭发动机上实在难有突破,不得不打起之前KSR-I使用的KSR-420S火箭发动机的主意,直接将两台KSR-420S发动机串联起来以增加火箭的推力。


经过改进的KSR-II推力大幅度提升,可以将150千克的科学载荷发射到130-150千米的高度,全箭发射质量为2吨,长度为11.米。


21世纪后,韩国最终研发出首款液体燃料火箭KSR-III,该火箭长14米、重6吨、推力12.5吨,研制工作始于1997年12月,总投资6420万美元。该火箭被发射至离地面42千米的高空,最大飞行速度为902米/秒,整个飞行轨迹长79米,飞行时间231.44秒,最后落入韩国西部海域。


KSR-III虽有长足进步,但12.5吨的推力依然不能将卫星送入轨道。鉴于KSR-III火箭的改进空间不足,韩国最后终止了该火箭发射计划。韩国航天发展一时陷入瓶颈。


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2002年8月,韩国正式启动了“罗老”号火箭工程。而KSR系列火箭的前车之鉴,最终让韩国意识到其航天技术不是一般的落后。因此,韩国只好求援于外国。毕竟日本最早的N-1火箭的一、三级火箭动力的研制也是引进了美国雷神-德尔塔火箭动力技术,只有第二级采用的是日本自己的技术,在N-1火箭之后,日本的火箭技术才逐步发展起来的。


因此,韩国同日本一样,也首先求助美国,但美国以国家战略产业政策不允许出口以及能够为韩国提供相关保护为由予以拒绝。另外,美国与韩国1972年签署的《美韩共同防务协定》中也明确规定,韩国不能发展射程超过300公里的弹道导弹。美国担心一旦同意松绑,韩国就可将掌握的运载火箭技术应用到导弹等军事领域,制造出射程覆盖大半个东北亚的弹道导弹,从而给朝鲜发展洲际弹道导弹提供口实,刺激地区军备竞赛,所以,美国坚决反对韩国的火箭开发项目。


韩国此后又寻求日本的帮助,但日本也以运载火箭与洲际弹道导弹原理相同,不愿与韩国共享火箭技术机密,拒绝向韩国转让相关技术。


连续吃了两次“闭门羹”之后,俄罗斯则主动向韩国提出联合研制火箭的请求。2004年10月26日,韩国代表团访问赫鲁尼切夫国家航天研究和生产中心时,双方签署协议,共同建造发射小型运载火箭的发射场。协议还规定俄方制造火箭第一级,韩方制造火箭第二级。


在韩国方面看来,火箭推力主要取决于第一级火箭,而本国制造的二级火箭将仅起到辅助作用。但韩国再一次高估了自己的航天技术,“罗老”号由俄罗斯提供的一级火箭推力达到209.47 吨,而韩国自制二级火箭的仅8.62 吨,这么悬殊的配合一般人看来都很离谱,但韩国人却依然感觉良好。


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“罗老”号一级火箭发动机使用俄罗斯RD-191发动机。来源/wikipedia


如此配合的“罗老”号不出意外的话一定是命途多舛,果然,该火箭原定于2007年10月发射,由于技术原因10度推迟发射。


不出所料的是,“罗老”号于当地时间2009年8月25日发射后,二级火箭分离晚于预定设计,未能将搭载的科学技术卫星送入预定轨道。发射约70分钟后,韩国宣布火箭未能进入预定轨道,发射“部分失败”。


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“罗老”号火箭。来源/wikipedia


2010年6月10日,“罗老”号第二次发射又宣告失败,但这次韩国却认为是由于俄罗斯的一级火箭工作时发生故障,而俄罗斯方面感到很是无语。


2013年1月29日,“罗老”号最终将100kg的卫星送入300KM的近地轨道,对此,韩国媒体宣称:“罗老号发射成功,成就韩国太空梦。”韩国一再受挫的航天发射重燃信心。


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尽管“罗老”号的研制和发射进程让韩国“手忙脚乱”、状况频发,但其研制经历依然为韩国的运载火箭的设计、生产及发射提供了宝贵经验。


在“罗老”号第三次发射前,韩国启动了全新型号的三级火箭KSLV-II的研制。一开始,韩国试图完全仿制俄罗斯的第一级火箭,但是韩国火箭研发能力实在不靠谱,仿制最后以失败告终。韩国最后不得不动用举国之力花费近十年的时间去仿制俄罗斯的火箭发动机,最后这款发动机被命名为KRE-075。此后,韩国于2018年进行了一次由单台发动机驱动的亚轨道试验飞行,测试载具飞行至了209千米的高度,达到了预定目标,这也让“世界”号火箭计划得以迅速推进。

2021年10月21日17时,全长47.2米、重200吨,推力达到305吨的“世界号”在火箭发射升空后,第三级火箭宕机,被韩国各界寄予厚望的“世界”号首次发射便以失败告终。


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首次发射的“世界”号火箭。来源/wikipedia


但韩国人依然铁了心要继续推进航天发射计划,在经过调整设计并拆卸重装第三舱段后,世界号又一次整装待发。


2022年6月21日,研发12年的“世界”号最终成功升空,火箭在飞行约13分钟后,将180公斤的主载荷PVSAT卫星以及模拟载荷和四颗“立方星”卫星送入高度700公里的预定太阳同步轨道。


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再次发射的“世界”号火箭。来源/wikipedia


韩国《朝鲜日报》21日称,此前世界上能具备独立卫星发射能力的国家或组织总共有9个:俄罗斯(苏联)、美国、欧盟、中国、日本、印度、以色列、伊朗、朝鲜。其中能将重量1吨以上的实用卫星送上太空的仅有前6个(以色列、伊朗和朝鲜只能将重量300公斤以下的卫星发射到太空)。随着“世界”号的发射取得完全成功,韩国成为世界第7个将实用卫星发射到太空的航天国家。


虽然“世界”号发射成功,但其近地轨道运载能力为2.6吨,太阳同步轨道运载能力为1.5吨。“世界”号火箭的整体性能与世界航天强国相比依然有很大的差距。


但“世界”号无论如何也是给屡战屡败的韩国航天打了一剂“强心针”,韩国雄心勃勃地航天发展战略将会持续推进。


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作者 | ven

编辑 | 詹茜卉

校对 | 彦文

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