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韩国航天事业起步较晚1993年

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在韩国“自己的”运载火箭“罗老”号第三次发射失败之际,谨以此文记述韩国航天早期的发展以及KSLV计划的准备阶段,对“罗老”号火箭的诞生背景进行简单的介绍。


1993年6月4日,韩国航空宇宙研究院研制的第一型火箭——KSR-I发射升空并达到了39千米高空。图为KSR-I火箭发射时的场景。

1989年韩国成立航空宇宙研究院研制火箭

韩国的航天事业起步于20世纪80年代。1989年韩国航空宇宙研究院成立,该机构是韩国主要的运载火箭研究机构,韩国探空火箭(KSR)和韩国航天运载器(KSLV)都是由该部门负责研制的。此外,韩国的航天发射场也是由该机构运行管理。

1990年,也就是韩国航空宇宙研究院成立的第二年,韩国航天科研人员就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Chungchongnamdo建设Anhueng探空火箭发射场,并于三年后竣工启用。

1993年6月4日,韩国航空宇宙研究院研制的第一型火箭——KSR-I发射升空并达到了39千米高空。这种小型无制导探空火箭由单级固体火箭发动机推动,用于测量臭氧层的相关参数。KSR-I的固体火箭发动机为KSR-420S,该型发动机的推力达到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9月1日韩国人进行了第2次也是该型火箭的最后一次发射,KSR-I火箭最终达到了49千米的高空。此后韩国航天科研人员开始了KSR-II的研发。

1997年韩国发射首款真正意义探空火箭

1997年7月9日,KSR-II首次发射。这种探空火箭采用串联两级KSR-420S固体火箭发动机,也就是两级版的KSR-II而已。KSR-II可将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11.1米。鉴于该型火箭的射高已达百余千米,且150千克的搭载质量折算成战斗部的话也已具有实战价值。虽然韩国人从未宣布过要将KSR-II改进为弹道导弹,但简氏防务认为,如果将KSR-II探空火箭改为地地导弹,韩国人就可拥有一款射程上百千米的精确对地打击武器。

这种探空火箭改弹道导弹的做法以前就有,巴基斯坦引进法国的Dauphin系列探空火箭后展开了积极的技术消化与改进,并于80年代末先后成功试射了射程达70千米,可搭载500千克弹头的Hatf-I地地战术导弹和射程达280千米,可搭载500千克弹头的Hatf-II Shadoz地地战术导弹。

实际上,巴基斯坦引进的Dauphin系列探空火箭是法国60年代设计的,其技术水准到80年代时已经属于淘汰行列,但其综合性能尤其是搭载质量跟韩国90年代初期试射的KSR系列相比仍要强得多,由此可知大韩民国航天科研水平和制造能力是多么的低下。KSR-II在两次发射后也终止了研制,对于韩国航天人而言KSR-II最大的价值就是突破了火箭级间分离技术,这也是研制多级火箭的必经之路。


2002年11月28日,韩国KSR-III液体探空火箭首次试射,这也是该型火箭唯一一次发射.韩国KSR-III液体探空火箭。

96年韩国制定航天发展计划力争进入世界十强

从民用航天角度讲,上述这两个型号的火箭无论从搭载质量还是体积上讲都太小了,根本无法满足韩国人发射应用卫星的需求。90年代时由洛克希德·马丁公司为韩国电信公司研制的“韩星”-1/2都是由美国的德尔塔-II火箭发射的,自尊心畸形的韩国人迫切需要一种“自己的火箭”发射卫星。

1996年4月,韩国政府制定了20年航天规划,该规划包含研制并发射20颗人造卫星、研制运载火箭并建设卫星发射场。韩国人的目标是到2015年时成为世界航天十大强国之一,而20年航天规划就是韩国力求独立自主搞航天的开始。

1997年底韩国启动了KSR-III液体探空火箭计划。希望以此项目突破研制液体火箭发动机的关键技术,并自行研制出更加先进的制导/控制、遥测设备和大推力液体火箭发动机等分系统用以支持国产运载火箭的研发。

2002年韩国发射首款液体火箭可携带150公斤负载

2002年11月28日,KSR-III液体探空火箭首次试射,这也是该型火箭唯一一次发射。火箭全程飞行时间达到了231秒,弹道最高点达到了43千米,落点距离发射场85千米,最大飞行速度达到了902米/秒。KSR-III探空火箭全长14米,箭体直径1米,发射质量6吨。可将150千克的科研载荷送往40千米高空。

通过KSR-III项目,韩国航天科研人员最大的收获是成功研发出了推力达13吨的液氧/煤油推进剂液体火箭发动机,该型发动机海平面比冲240秒,工作时间为95秒。由于这是韩国第一次设计液体火箭发动机且KSR-III是小型液体火箭,研制人员采用了较为简单的挤压式推进剂输送系统,由一个高压氦气罐向推进剂储箱增压。此外,韩国科研人员还在KSR-III火箭上采用了头体分离设计,科学载荷舱可以跟箭体分离。但由于有关这次发射的信息太少,我们无从判断头体分离设计是否得到了验证。


2004年10月26日俄罗斯与韩国签订了KSLV-1运载火箭的研制合同。图为韩国火箭组装测试车间。

韩国受自身火箭运载能力限制无法进行卫星发射

此后韩国航空宇宙研究院启动了韩国航天运载器(KSLV-1)计划。航空宇宙研究院宣布他们将在KSR-III基础上研制一种小卫星运载火箭,整箭起飞质量20吨,预计于2005年发射。按照韩国的最初设计,KSLV-1采用了并联三套KSR-III的动力系统作为火箭动力系统,即时下比较时髦的“通用助推器芯级(CBC)”设计。芯级以上是火箭仪器舱,仪器舱上方是固体火箭发动机构成的第二级,最后则是载荷舱(包含卫星支架、卫星和整流罩)。但这种火箭的搭载质量很小,根本无法发射韩国规划中的卫星。充其量不过是解决了运载火箭的有无问题,但却无法实时任何卫星发射。

自研受阻,主张引进外国技术加快研制进度的呼声自然高了起来。美欧等国担心向韩国输出运载火箭技术将刺激朝鲜引发新一轮军备对抗,对韩国的诉求不予理会。而韩国国内也无法接受20年航天规划就这样夭折的现实。已于2000年12月在韩国南部全罗南道高兴郡外罗老岛上开始修建的罗老太空中心也由于国产运载火箭计划的不确定性陷入停工窘境。左右为难之际,俄罗斯向韩国传来了善意的信号。

俄罗斯向韩国提供火箭第一级韩自行研制火箭第二级

由于俄罗斯经济长期低迷,自1995启动的新一代运载火箭项目“安加拉”也受到严重影响,火箭的动力系统研制和试验进度严重滞后。韩国人对运载火箭的苛求让俄罗斯航天部门看到了希望。承担“安加拉”运载火箭总体研制任务的赫鲁尼切夫国家航天科研生产中心派出了以A·A·梅德韦杰夫主任为首的代表团访问了韩国,并在出访期间于2004年10月26日与韩国签订了KSLV-1运载火箭的研制合同。

合同中明确规定了俄罗斯和韩国的合作方式:由于俄方不想受到MTCR制裁,将独立研制并提供KSLV-1运载火箭的第一级成品而非技术转让,更不会让韩国方面参与研制和生产环节;而韩国方面则负责研制火箭的第二级。从整个KSLV项目上的分工来看,俄罗斯还指派运输机械设计局负责发射架等地面设施的设计与制造。

俄罗斯向韩国提供火箭第一级韩自行研制火箭第二级。图为俄罗斯向韩国运输罗老号火箭的第一级。

韩国运载火箭和发射场设施全部换为俄罗斯设计

既然运载火箭换成了俄式设计,发射场的布局和地面设施自然也只能委托俄方设计了。其实当2004年底俄韩双方陆续签署各种协议之后,KSLV计划已经变成了彻头彻尾的俄方主导的“援外项目”了,其本质跟之前购买外国火箭发射本国卫星毫无二致,唯一的区别是KSLV系列火箭将在韩国本土的卫星发射场进行发射。

俄罗斯赫鲁尼切夫国家航天科研生产中心在得到韩国的资金后开始了“特供版”第一级火箭的研制。

所谓“特供版”就是在俄罗斯新一代运载火箭“安加拉”通用芯级助推器的基础上将原有的RD-191M改装成了缩小推力的RD-151,推力由前者的近200吨缩小到170吨。RD-191M液氧/煤油火箭发动机早在2001年7月31日就进行了一次试车,但资金的匮乏导致全动力系统试车迟迟不能进行,至于通用助推芯级的试飞更是遥遥无期。韩国人在KSLV项目中的作用主要就是提供了“安加拉”基本型的研发资金。

由于韩国方面很少公开自己的火箭研制情况,外界对韩国负责研制的固体第二级火箭发动机知之甚少。根据韩国方面在2008年以后公布的图片测算,该型固体火箭发动机直径约在一米左右,长度小于两米,采用了摆动喷管设计。应该是源自于KSR-1/2项目中掌握的技术和工艺,但型号未知。按照KSLV官网提供的数据该火箭发动机推力有7吨和8吨两个数值,但韩联社等媒体的报道中都提到8吨,这里暂取这个数值。


罗老太空中心最早于2000年12月开始筹划,2003年3月动工兴建。在俄韩两国航天部门决定合作推进KSLV-1项目后,俄罗斯KBTM公司负责了罗老太空中心的详细设计。图为韩国向罗老太空中心运输火箭。

韩国利用俄罗斯图纸仅用19个月就建成罗老中心

罗老太空中心最早于2000年12月开始筹划,2003年3月动工兴建。在俄韩两国航天部门决定合作推进KSLV-1项目后,俄罗斯KBTM公司负责了罗老太空中心的详细设计。

除却俄韩两国在技术合作方面的争执带来的拖延,俄罗斯国内各派也担心这样大包大揽的承接对外设计项目不可避免的会在外流一些俄罗斯的设计理念乃至技术,由此带来的口水战使得俄罗斯直至2007年3月才把总计达2.1631万张A3纸的发射台设计图纸交给韩国,这比原计划晚了4个月。

而把这些俄制标准的图纸翻译成韩国自己的标准图纸又耗费了8个月时间。此时已经是2007年12月了,在韩国现代重工等企业的努力下,韩国人耗时19个月建成了罗老太空中心,据韩国《朝鲜日报》称如果按照俄国人的规划施工的话要23个月才能完工。不管怎么说,罗老太空中心终于在2009年6月竣工了。

2009年韩国媒体称韩靠自身技术完成运载火箭研制

据韩国《朝鲜日报》报道, 2009年6月11日下午2时在罗老太空中心的运载火箭组装厂举行了有1100多人出席竣工仪式。韩国总统李明博致词说:“今后10年内,韩国要靠自己力量开启‘太空时代’,跻身世界7大宇宙强国。”

这则报道无耻的称,随着罗老太空中心的竣工,韩国成为了世界第13个拥有卫星发射基地的国家。下月,如果搭载科学技术卫星二号的罗老号火箭发射成功,韩国将成为在本国仅靠自己技术发射卫星的“航天俱乐部”第10个成员国。

按韩国古籍的说法朝鲜古代的神机箭有着惊人的射程和杀伤力,但对比中国古代架射式和滑槽式火箭,这种朝鲜神机箭的实际射程极为有限。图为神机箭。

韩国在宣传罗老号同时不忘吹嘘朝鲜古代神机箭神迹

罗老太空中心共耗资312.45亿亿韩元(2.5亿美元),总面积达507万平方千米,拥有发射台、控制中心、组装厂、气象观测所、跟踪雷达和光学跟踪装置等技术支持设施。

这则报道中还提到了韩国政府已制定了长期推进宇宙探测计划的目标,其内容包括:到2020年开发出月球轨道探测器;到2025年开发出月球着陆探测器等。当然了,这些美好愿景的前提是韩国KSLV计划必须取得成功。

报道中还不忘继续发扬大韩民族捏造历史的陋习,声称1377年韩国发明家崔茂宣开发出了当时尖端火箭武器“走火”。古代武器专家、韩国航空宇宙研究院蔡连锡博士复原了根据“走火”原理发明的朝鲜神机箭,他表示:“通过文献资料和考证确认的‘走火’是在14世纪当时不逊于任何国家武器的世界最高水平的火箭。罗老太空中心将跨越600年,为重现火箭强国、宇宙强国起到沿阵地的作用。”


航天工业需要大量的投入和长期的研究,韩国要想成为航天大国还需要更多的努力和时间。图为韩国罗老号火箭发射失败。

2009年韩国向全国征集运载火箭命名

2009年05月11日,韩国正是对外宣布KSLV-1运载火箭已被命名为“罗老”号。“罗老”一词取自位于韩国全罗南道高兴郡外罗老岛上的罗老宇宙中心的名字,按照韩国人的解释,这个名字包含韩国首枚运载火箭在茫茫无际的辽阔宇宙空间中翱翔的意思。在此之前,共有34000人参与了命名韩国首枚运载火箭的活动,韩国教育科学技术部考虑到象征性、崭新性、商标权等诸多因素,最终把KSLV-1运载火箭命名为“罗老”。从这以后,“罗老”号也就逐步取代KSLV而成为了媒体报道中的高频词汇。

韩国火箭测试由俄罗斯负责不准韩国人进入

截止2009年6月份,罗老太空中心已经汇集了约100名俄罗斯技术人员和130名左右韩国技术人员。客观的讲,韩国的罗老太空中心由于俄韩技术协议的限制,根本不具备对俄罗斯制造的第一级火箭的测试能力。他们能做的就是在俄国人测试完第一级火箭后将其与自己的第二级以及有效载荷总装并运往发射台。然后再各自开展测试工作,直至最后的发射都要跟俄罗斯专家商议才能定夺。整个发射任务中,韩国人都不得进入测试区域,根本无法了解到关于“自己的火箭”第一级的任何数据。俄方人员只会告诉他们第一级是否满足进行下一步测试的条件以及是否具备飞行条件。无外乎一个航空宇宙研究院的官员称“罗老”号运载火箭成功发射的概率不足30%。在这种技术封锁、信息不畅的情况下,何来“自行发射‘国产’运载火箭”一说?又如何保证发射成功呢?


26日下午,韩国“罗老”号火箭发射再次失败。其实即使发射成功,韩国表面上将作为第10个在本土运用本国运载火箭发射卫星的国家加入到“太空俱乐部”。但这并不代表韩国掌握了运载火箭设计制造以及发射技术。韩国距离真正的航天强国还有很遥远的距离。

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