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韩国航天,成色如何?一步一个坎儿!一步一摔跤!

2023-03-19 19:53 作者:熹天取经  | 我要投稿

韩国航天成色几何?真的是一步一个坎儿!

 

韩国航天成色几何?咱们从韩国火箭发展历程讲起!


【KSR系列探空火箭】 

韩国的火箭发展历程,咱们得从34年前讲起。1989年,韩国航空宇宙研究院成立,韩国航天就此启程。最开始搞的是韩国探空火箭计划,KSR(Korean Sounding Rocket)系列。

1993年6月,KSR-1发射,只到了39公里的高度。高度低了点,韩国就说,这次是为了测臭氧。三个月后,KSR-1第二次发射,有进步,发到了49公里。

隔了四年,KSR-2问世,把KSR-1的发动机两个串联起来。不过,首发失败。1998年第二次成了。KSR-2可以把150千克载荷送到130到150公里的高度。

之后,韩国换赛道,开始发展液体火箭。2002年11月,KSR-3单级液体探空火箭成功发射。它长14米、重6吨、推力12.5吨,飞行高度大约80公里。不过,KSR发展空间也快到顶了。但它增强了韩国航天的信心,固体、液体咱都有了,甩开膀子干起来!接下来KSLV-1罗老号就将登场!


【KSLV-1罗老号】

2003年,韩国启动了KSLV-1,也就是罗老号的研发工作。

自己能力不强,只好找外援,却连吃闭门羹!最先想到的是美国。没想到,美国不干!韩国又找了日本,日本觉得火箭和洲际导弹原理一样,不肯共享技术。

此时,俄罗斯出现了。战斗民族说,我来。一级我们来造,二级你们自己来。俄罗斯用推力170吨的RD-151液氧煤油发动机做“罗老号”一级。二级是韩国自己的固体发动机,就是前边说到的SKR,推力只有8吨。

最终的效果是,罗老号全长33米,最大直径2.9米,起飞质量140吨,起飞推力170吨,300公里近地轨道运力100公斤,运载系数0.07%,这数据不是一般的低。要知道,咱们国家第一个火箭,长征一号的近地运力是0.3吨,运载系数是0.37%,那是1970年。

拉郎配的效果,就是凑合过,总是错,发射效果非常弱。由于技术原因N度推迟后,2009年8月,罗老号迎来第一次发射,但是整流罩分离装置有缺陷、电路设计也有问题,卫星没入轨。2010年6月,第二次发射,升空两分钟后和地面失去了联系,然后爆炸坠毁。这时候是一级工作的时段,韩国专家就把责任赖到俄罗斯身上了。

2012年,计划第三次发射,可先是一级密封圈破损,后是二级控制系统异常,推到了2013年1月,才发射成功。这是罗老号第一次,也是最后一次成功发射,开局就是结束,你好就是再见。因为,俄罗斯当初只给罗老号三次发射机会,前两次都浪费了,最后一次成绝响。

但就是这一次,让韩国航天群情激昂、群情鼎沸、群魔乱舞、群龙无首,决定继续干票大的!世界号即将登场!


【KSLV-2 世界号】

KSLV-2,世界号,是韩国自主研发的火箭。韩国用了12年时间,花了19572亿韩元,大概是100亿人民币,搞成了。世界号是三级构型,一级有四台75吨级KRE-075液氧煤油发动机。二级是一台真空版KRE-075,推力80吨。三级是一台7吨级KRE-007液氧煤油发动机,基本延续了KRE-075的设计特点。

世界号全长47.2米,最大直径3.5米,起飞质量200吨,起飞推力305吨,300公里近地轨道运力2.6吨,运载系数1.3%,700公里太阳同步轨道运力1.5吨,运载系数0.75%。

很显然,世界号属于入门级的火箭,但就是入门级的,进门还撞到了门框!

2021年10月21日,世界号首飞,结果第三级宕机,首发失败。暌违8个月,2022年6月21日,世界号第二次发射,终于成功,走向世界。这一飞,让韩国成为两个世界第七。第七个近地轨道运力突破1吨的国家或组织,第七个成功掌握75吨及以上中大型液体发动机技术的国家或组织。


【KSLV-3】

按照韩国计划,后续还有两型火箭。其中,新一代火箭,KSLV-3已经开始搞了。

目标是,地球静止转移轨道运力3.3吨、近地轨道运力10吨。研制预计耗时10年,耗资2.0132万亿韩元,大约106亿人民币。

KSLV-3的一种可能性。两级构型,一级放九台90吨级KRE-090液氧煤油发动机。看着像不像猎鹰9,倒过来拿就是个杀威棒啊。挺符合棒子这俩字的。另一种可能。一级安装四台90吨级的KRE-090发动机,四个助推器各一台KRE-090;二级用真空版KRE-090;三级采用新型KRE-010V发动机。

按照计划,KSLV-3已经定了3次发射。2030年,发月球轨道验证卫星。2031年,发月球着陆器验证船。2032年,发月球着陆器。韩国还期望用这个火箭进入国际航天商业发射市场,并用它发2045年到达火星的探测器。

这火箭研制进入如何呢?延续传统技能,一步一个坎儿的薛定谔态。2023年1月31日,韩国在测试为KSLV-3开发的10吨涡轮泵进行实验的时候,着火了,烧了一个多小时,试验设备被烧毁,得几个月才能完全修复。


【KSLV-4】

到这里,还不算完,韩国还计划更大个儿的火箭。

2018年,提出过KSLV-4重型运载火箭。很显然,也是摸着SpaceX过河,模仿了猎鹰重型。但是韩国的这个是不回收的。芯一级是9台95吨级发动机,两个助推器各9台95吨级发动机,芯二级是4台7吨级发动机。发动机也应该都是液氧煤油的。

这火箭,全长大约47米,芯级直径4.4米,起飞重量约2200吨,近地轨道运力64吨,地球静止轨道运力14吨。对于刚把世界号整明白一次的韩国来说,这个型号难度不小!


【赏月号】

刚才提到了韩国计划2032年登月。其实探月的事儿,韩国已经开始做了,那就是赏月号探测器。不过,自家火箭不行,用了SpaceX的。

2022年8月5日,猎鹰9发了赏月号,不过直到145天之后,12月27日才进入月球轨道。已经发回了黑白的地月合影,1月开始了为期一年的探测任务,会使用6台仪器进行探测,并为未来的韩国探月任务,找着陆点。

赏月号,也让韩国成为世界上第七个将探测器送入月球轨道的国家或组织,又一个第七。韩国总统尹锡悦评价说,这是韩国“向世界展示航天技术能力,实现航天力量飞跃的历史性时刻”。


【韩国航天蓝图】 

韩国航天有着宏伟的计划蓝图。2022年11月发表的《太空开发方向与展望》报告,画了很多大饼。

比如,刚才提到的2032年登陆月球、2045年登陆火星。注意,这里指的是航天器登陆,不是载人登陆。此外,还要研发多种飞行器,构建发射场、制造业集群,以及争取到2045年拥有载人航天能力。

另外,韩国在考虑可复用航天器技术。有消息说,世界号提出过一款88吨级KRE-088液氧煤油发动机的方案。可重复使用的世界号,一级就安装5台KRE-088,实现可重复使用。

要实现这些,除了技术,很重要的就是钱!为此,韩国政府会在2027年前,把航天开发投资预算增加到1.5万亿韩元,大约81.2亿元人民币。2045年,吸纳至少100万亿韩元,大约5390亿人民币。


【尹锡悦为何如此关注航天】 

韩国宣布,2023年年底前,成立一个对标NASA的韩国航天局,叫做宇宙航空厅。韩国总统尹锡悦亲自担任国家航天委员会委员长。

尹锡悦为何如此关注航天?

一方面,是韩国本身希望成为航天强国。这方面,韩国采取了加速民间航天产业发展的策略,不断推动公共部门技术向民间转移,并对私营航天企业进行财政支援和人才培养。

另一方面,航天对科技和经济的牵引作用巨大。比如,世界号研发过程中,有300多家韩国的大中小企业开拓了太空经济领域并创收盈利。

当然,军事领域也极其重要。火箭和导弹,就差那么一层窗户纸。韩国去年也没少试固体燃料的火箭。而且韩国北边的邻居,始终让他心有余悸。世界号之后,韩国就可以通过自主发射卫星培养侦察能力了。韩国国防部《2022年度主要工作推进计划》中,就重点提到大力强化太空军事力量,争取获得军用卫星。尹锡悦也明确说,要把韩美军事同盟发展到宇航层面。


最后补充一下,世界号计划今年5月进行第三次发射,成败几何?一起等待!

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