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航天科普:韩国“罗老”号运载火箭

2022-09-08 15:45 作者:永磁-老鼠  | 我要投稿


罗老”号(英语:Naro-1,韩语:나로호)全名为“韩国航天运载器”,因在韩国南部全罗南道高兴郡外罗老岛罗老宇航中心发射而得名。“罗老”号为两级火箭,一级火箭由俄罗斯赫鲁尼切夫国家航天研究和生产中心制造,使用的是将于2011年发射的俄“安加拉”运载火箭技术,推力为170吨;二级火箭为固体燃料火箭,由韩国制造,推力为8吨。火箭总重140吨,直径2.9米。

1992年,韩国研发并通过海外发射场发射了数枚火箭,如KSR-1和KSR-2探空火箭。2000年,韩国在俄罗斯帮助下开始建造罗老宇航中心,该发射场位于全罗南道高兴郡外罗老岛,距离韩国首都首尔485公里。

2002年11月28日,发射场成功发射了重6吨的液体探空火箭KSR-3。同年,韩国宣布将在KSR-3基础上研发一种卫星运载器,2005年前完成。运载火箭将全部采用本土技术,采用KSR-3的122吨煤油液氧发动机。

2005年,韩国宣布芯一级采用俄罗斯的RD-191火箭发动机。但发动机项目随着俄罗斯的安加拉运载火箭一起因资金短缺而一再拖延。

2004年10月26日,韩国航天代表团访问俄罗斯赫鲁尼切夫国家航天研究和生产中心时,韩俄双方签署协议,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。韩国方面为了签署这份协议而加入了导弹及其技术控制制度(Missile Technology Control Regime,MTCR)。俄罗斯宇航局审核全部文档和协议并批准。

从2002年计划启动到2008年10月罗老号最终出现在罗老宇航中心,韩国耗费约5000亿韩元(4.88亿美元)的经费。该火箭原定于2007年10月发射,但由于技术原因7次推迟发射。

韩国和俄罗斯火箭技术的合作谈判开始于2002年, 2004年正式签署合作协议,韩国以2亿美元的成本从俄罗斯引进第一级火箭。俄罗斯赫鲁尼契夫国家研究与航天生产中心自2005年开始研制“罗老” 1号火箭第一级。 俄罗斯在合作过程中采取的是只提供产品不出售核心技术的策略,2009年和2010年两次发射失败后, 韩国也不能自主进行“ 罗老”火箭残骸的打捞。因此,虽然“ 罗老” 号火箭发射成功,但至关重要的第一级液体火箭采取的是“ 拿来主义”,韩国并没有因为火箭发射成功而真正掌握液体火箭技术。总体来看,韩国现在仍然还不具备独立研制运载火箭的能力。

首次发射

罗老号于2009年8月25日当地时间下午5时(北京时间2009年8月25日下午4时)从罗老宇航中心发射升空。但“罗老”号的二次分离晚于预定设计,未能将搭载的一颗科学技术卫星送入预定轨道。发射约70分钟后,韩国当局宣布火箭及卫星未能进入预定轨道,发射“部分失败”。韩国自主研发的第二级推进火箭发生故障,卫星整流罩未能张开,导致整体质量过大坠回地球。火箭搭载的卫星残骸在澳大利亚北部城市达尔文的郊外被发现。

第二次发射

罗老号于2010年6月10日当地时间下午5时01分(北京时间2010年6月10日下午4时01分)再次发射。火箭在飞到70千米高空后和地面失去联系,随后证实火箭在该高度脱离轨道坠毁。这是罗老号第二次发射失败。韩国方面宣布将继续发射,直到成功为止。由于第二次发射失败的原因是发射后第137秒运载火箭发生爆炸坠毁,而这正好发生在俄罗斯专家研制的一级液体发动机工作期间,它本应工作232秒。据此韩专家称火箭爆炸时刻是俄专家设计的第一级发动机在工作,事故原因在俄方。俄方则认为,原因可能是韩国制造的第二级发动机提前点火造成的,发射失败的原因在韩方。(互相甩锅)

第三次发射

发射推迟

罗老号的第三次发射预定于2012年10月26日,若当天不能发射,将于27-31日期间发射,并计划在发射预定日临近时确定最终发射日期。具体发射时间也将综合分析发射当天的天气、太空环境、与太空物体的碰撞可能性后最终确定。

韩国教育科学技术部战略技术开发员卢京元28日表示,韩俄双方在罗老宇宙中心召开了韩俄飞行试验委员会会议。应俄方要求,会议决定将罗老号破损的橡胶环形态的密封条交由俄方进行精密分析。“罗老”号是否进行第3次发射以及具体的发射日程将由“罗老”号第3次发射管理委员会正式决定。但该委员会计划于2012年10月29日成立,届时将对飞行试验委员会的决定进行追认。氦气泄漏是因为密封条破损,还是因为先出现缝隙才导致密封条破损,这个问题尚未有定论。如此一来,“罗老”号已经不可能在原定的10月31日之前发射。

罗老”号技术团解释称,在将密封条移交给俄罗斯之后,俄方需要相当长的时间才能得到精密分析的结果并将其通报给韩方。

韩国教育科学技术部预测称,即使精密分析能够快速结束,韩国也需要重新安排发射日程,并向国际机构通报,因此,第三次发射最快也只能在2012年11月中旬以后进行。[8]

导致运载火箭“罗老号”第三次发射被推迟的原因在于“罗老号”和发射台的连接部分出现了裂缝,连接发射台和“罗老号”的氦气注入口的连接零部件“适配器砌块”不良导致橡胶垫受损。

卢京元称,将把俄罗斯产的适配器砌块整体更换之后,重新进行发射。因为需要从俄罗斯购入零部件,替换和试验大约需要1至2天时间。因此,预计重新发射的日期很可能定在11月16日前后。

适配器砌块位于“罗老号”一级火箭两侧翅膀中间最下面的突出位置,是一个直径约40厘米,高约35厘米的蓝色圆筒,是为“罗老号”升空的时候能顺利脱落出去而设计的。

2013年1月29日,与罗老科学卫星进行信息交互的最后一次演练在韩国科学技术院人造卫星研究中心成功结束,这颗卫星将搭载在预定于2013年1月30日发射的韩国首枚运载火箭“罗老”号上。

2013年1月29日,罗老号完成了最终的发射演练,负责人表示演练很成功,如果不出现突发的情况,罗老号将按计划当地时间2013年1月30日下午3点55分到7点30分之间在罗老航空中心发射升空。

成功发射

韩国首枚运载火箭“罗老”号当地时间2013年1月30日下午4时(北京时间30日下午3时)在全罗南道高兴郡罗老宇航中心发射升空。火箭在发射54秒后突破音速。韩国“罗老”号已经进入预定轨道。

罗老号运载火箭发射升空
矗立在发射台上的罗老号运载火箭
韩国民众在观看“罗老”号第三次发射电视直播
罗老号运载火箭发射升空
正在转移至发射区的罗老号运载火箭
罗老号运载火箭示意图


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