韓國航天的一大步!“世界號”火箭將帶來哪些突破?

北京時間2022年6月15日,韓國KSLV-Ⅱ“世界號”(Nuri)運(yùn)載火箭在轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射架后,氧化劑箱內(nèi)部傾角傳感器數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,火箭推回組裝間進(jìn)行檢查,之后再確定發(fā)射時間。

即便發(fā)射已經(jīng)第3次推遲,“世界號”火箭距離第2次發(fā)射也已經(jīng)很近了,韓國的航天發(fā)射能力將迎來進(jìn)擊的機(jī)會。雖然,韓國目前的航天實(shí)力與中美俄三大國無法比較,但是作為理想不小的航天后進(jìn)國,韓國傾盡心力、耗費(fèi)巨資研發(fā)的“世界號”火箭,其第2次發(fā)射依然擁有不少看點(diǎn)!

這次用的是真星
2021年10月21日,“世界號”火箭在羅老宇航中心執(zhí)行了第1次發(fā)射,但是并未搭載衛(wèi)星,只是搭載了1.5噸的模擬載荷,結(jié)果由于三級火箭故障未達(dá)入軌速度而導(dǎo)致模擬載荷再入。到了第2次發(fā)射,“世界號”除了搭載1.3噸重的模擬載荷,還將搭載1顆質(zhì)量180千克的衛(wèi)星和4顆立方體衛(wèi)星,用于檢驗(yàn)火箭發(fā)射性能??磥泶艘垌n國志在必得!

航天運(yùn)力世界第七
和其它很多領(lǐng)域一樣,韓國的航天理想是遠(yuǎn)大的,它志在成為與中、美、俄、歐、日、印等6個航天實(shí)體并列的航天大國。

與此前“羅老號”不同,“世界號”火箭是一型體量、運(yùn)力大得多的運(yùn)載火箭?!笆澜缣枴辈捎萌墭?gòu)型,其芯一級直徑3.5米,長21.6米,配備4臺KRE-075SL(Sea Level)液氧煤油發(fā)動機(jī),單臺推力746.25千牛(約76噸),合計推力約305噸;芯二級長13.6米,直徑2.6米,配備1臺KRE-075V(Vacuum)液氧煤油發(fā)動機(jī),單臺推力788.4千牛(約80噸);芯三級長3.5米,直徑2.6米,配備1臺KRE-007V液氧煤油發(fā)動機(jī),單臺推力68.64千牛(約7噸);整流罩長7米,直徑2.6米。

“世界號”全長47.2米,起飛質(zhì)量200噸,起飛推力305噸,推重比超過1.5,其300千米近地軌道(LEO)運(yùn)力2.6噸,運(yùn)載系數(shù)1.3%,700千米太陽同步軌道(SSO)運(yùn)力1.5噸,運(yùn)載系數(shù)0.75%。

無論從體量還是運(yùn)力來看,“世界號”都是韓國航天的一大步。如果“世界號”火箭第2次發(fā)射能夠取得成功,那么韓國運(yùn)載火箭低軌運(yùn)力將超過1噸,可以甩開以、伊、朝等國組成的航天梯隊,運(yùn)力躋身世界前七,這將是韓國的“航天強(qiáng)國”夢想的重要一步!

自主掌握清潔火箭動力技術(shù)
作為“世界號”火箭的核心,KRE-075液氧煤油發(fā)動機(jī)基于此前的30噸級發(fā)動機(jī)研制而來,而后者是在自烏克蘭南方設(shè)計局提供的15噸級液氧煤油發(fā)動機(jī)的圖紙基礎(chǔ)上拓展研制而來。KRE-075除渦輪泵中使用的軸承外,所有零件均由韓國自主生產(chǎn),總體而言是韓國自主設(shè)計和制造一型產(chǎn)品。如果“世界號”第2發(fā)能夠成功發(fā)射,意味著韓國自主掌握了清潔火箭發(fā)動機(jī)技術(shù)。

不過,KRE-075采用的是燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán),這是一種開式循環(huán),也是最簡單的泵循環(huán),其海平面比沖為261.7 秒,真空298.6 秒,推進(jìn)效率較低,只比“長四乙”一級使用的常溫推進(jìn)劑發(fā)動機(jī)YF-21C略高,后者海平面比沖259秒,真空比沖289秒,這表明KRE-075解決的還是有無的問題。

作為世界航天技術(shù)的追趕者,當(dāng)此之時韓國的航天技術(shù)具有明顯的后發(fā)優(yōu)勢,能夠借鑒現(xiàn)有的航天理論和技術(shù)。作為韓國自主研制的第一型運(yùn)載火箭,“世界號”入局就采用了清潔動力技術(shù),相對其它航天大國創(chuàng)業(yè)之時的起點(diǎn)較高;作為韓國體量最大的一型火箭,“世界號”能夠?qū)㈨n國的航天運(yùn)力拔升至世界第七。

放諸世界,“世界號”是韓國利用并不先進(jìn)的技術(shù)研制的一型體量不小的中型火箭,總體技術(shù)水平只能位列世界航天的中下游,是解決有無、敲門入列的一型產(chǎn)品。
作者:大白高國
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