Green 版 (精华区)

发信人: trigger (打虎上山), 信区: Green
标  题: 俄罗斯发展运载火箭的三个途径
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Jun 10 15:22:50 2006), 转信


来源：《现代军事》

王健

　　 运载火箭是使用最广泛的一种航天运载器。俄罗斯作为技术领先的航天大国，通过改装洲际弹道导弹、改进现有运载火箭和研制新型运载火箭等措施，以求在国际航天发射市场的激烈竞争中占据重要位置。本文主要介绍近几年来俄罗斯运载火箭的改进与发展情况。

　　“一箭双雕”——改装洲际弹道导弹

　　按照美苏签署的削减战略武器条约，俄罗斯有大量洲际弹道导弹需要销毁。为避免资源浪费，俄罗斯从20世纪90年代初开始，同其他国家合作或独立进行了一系列试验，将受条约限制的部分洲际弹道导弹改装为运载火箭，用来发射商业卫星。这一做法既摆出一副积极履约的姿态，又能在必要时将运载火箭快速恢复为战略导弹，不失为“一箭双雕”。

　　 目前，俄已将3类5种洲际弹道导弹改装为运载火箭：2种地下井发射的分导式多弹头洲际弹道导弹——SS—18和SS—19；1种公路机动发射的单弹头洲际弹道导弹——“白杨”SS一25；2种潜射型分导式多弹头洲际弹道导弹——SS—N—20和SS—N一23。

　　SS—18导弹改装为“第聂伯”运载火箭

　　SS一18是当今世界最大的一种两级液体燃料重型洲际弹道导弹，共发展了6种型号，现役的是Ⅳ型和V型。1979年装备部队。截至2004年11月，SS—18共发射了159次，只有4次出现过故障或异常。

http://military.china.com/zh_cn/xdjs/06/11033360/20050610/images/12391636_2005061018002978924300.jpg

    俄罗斯从1997年开始与乌克兰合作，将SS—18导弹改装为“第聂伯”(Dnepr)三级运载火箭。该运载火箭保留了SS—l8的前两级和机动运载舱，改进了整流罩、电子设备和控制系统存储单元。主要用来发射通信和科学技术卫星，可同时将多个载荷送入轨道。火箭高37.3米，发射重量211吨，300千米地球圆轨道(倾角50.6度)运载能力达3.5吨；改用新上面级后，运载能力可达4.4吨，最高发射轨道达2000千米；研制中的“第聂伯”2型运载火箭将具有高轨道发射能力，可向5000千米的地球圆轨道发射卫星。

　　1999年4月21日，“第聂伯”号运载火箭从拜科努尔航天中心的发射井首次发射成功，此后又成功进行了3次发射。目前，“第聂伯”火箭已趋于成熟，成功迈入商业卫星发射市场。到2007年，将有150枚SS—l 8改装为“第聂伯”号运载火箭。由于该型火箭可向多种不同轨道发射卫星，故有巨大的商业潜力。

　　SS—19导弹改装为“轰鸣”和“天箭“运载火箭

　　SS—19属于轻型液体推进剂导弹，两级弹体串联配置。SS一19导弹有三种型号，目前实战部署有140枚Ⅲ型导弹。截至2004年l1月，SS—19共进行过148次发射，其中145次成功。

　　90年代初，俄罗斯开始与欧洲合作将SS—19导弹改装为“轰鸣”(Rockot)运载火箭和“天箭”(strela)运载火箭。

　　 (1)“轰鸣”运载火箭

　　“轰鸣”(亦译为“隆声”或“呼啸”)运载火箭，是在SS—19导弹基础上加装“微风K”(Breeze—K)系列上面级而成的一种三级轻型运载火箭，全长29米，总质量约107吨，能将l.9吨的有效载荷送入近地轨道(LEO)，可进行双星或多星发射，并能通过快速发射对失效的卫星进行替换，非常适于当前迅猛发展的小卫星和卫星星座发射市场。“微风”上面级可重复点火，具有轨道机动能力，不仅可提高卫星入轨精度，还可减少轨道垃圾。

　　“轰鸣”运载火箭于1990年11月20日和1991年12月20日，从拜科努尔航天中心的地下发射井成功进行了改装试验飞行。1994年12月26日，首次携带卫星发射。此后，在俄罗斯远东的斯沃博德内航天发射场正式投入商业发射。

http://military.china.com/zh_cn/xdjs/06/11033360/20050610/images/12391636_2005061018002986231400.jpg

    1998年，“轰鸣”火箭的整流罩进行了加大改进，直径增至2.6米，圆柱段高度增至3.6米。“微风”上面级设备舱可放置多颗卫星，上面级的底部安装在延伸过渡舱内，不再与火箭相连，整流罩可与设备舱直接相连。

　　俄罗斯还在普列谢茨克航天发射中心投资3500万美元，用“宇宙一3M”火箭发射装置改建了一个“轰鸣”火箭发射台。2000年5月16目，“轰鸣”运载火箭在新发射台上成功将2颗模拟卫星进入轨道，2003年6月30日，又“一箭九星”将8颗小卫星送入预定轨道，创下人类航天领域的一项纪录。目前，“轰鸣”号运载火箭已成为地球观测卫星和科学卫星等中小型卫星发射市场的有力竞争者。

　　(2)“天箭”运载火箭

　　“天箭”运载火箭完全采用了SS—19的两级火箭，仅对导弹的软件系统进行了调整。火箭全长26.7米，起飞重量105吨，可将560—2000千克的载荷送入200—2000千米的圆轨道。

　　2003年12月5月，“天箭”火箭在拜科努尔航天中心成功进行了首次实验飞行。该火箭今后将在斯沃博德内发射场用于商业发射，可发射轨道倾角为5l.8度～61度和90度~99度的卫星，同时还可发射太阳同步轨道卫星。俄将对那里的5个SS—19发射井进行改造。每改造一个“天箭”发射场，包括标准的测试和发射维修设施，大约需要2千万美元。

SS—25导弹改装为“起飞”系列运载火箭
　　 
　　SS—25三级固体推进剂洲际弹道导弹全长l8米，直径1.8米，最大射程10500千米，发射重量35吨，采用惯性制导方式，圆概率误差200米。1985年初开始部署，现有72枚在役。截至2004年11月，SS—25共进行过41次发射(包括改进型)，只有第一次试验发射失败。

http://military.china.com/zh_cn/xdjs/06/11033360/20050610/images/12391636_2005061018002988090000.jpg

    “起飞—1”(start)系列运载火箭在SS—25导弹基础上改装，继承了原型导弹的机动性能，无需建立专用的发射装置。五级助推器的“起飞一l”火箭的低轨发射载荷能力为390千克，1993年3月成功进行飞行试验，1997年12月从斯沃博德内发射场将美国“晨鸟”卫星送入轨道。2000年和2001年，“起飞一l”号又2次发射成功。六级助推器的“起飞—2”火箭的低轨发射载荷能力为600千克，1995年3月进行首次发射时失败，此后在斯沃博德内发射场2次发射成功。

　　SS—N—20导弹改装为Rif—MA运载火箭

　　SS—N—20为三级潜射弹道导弹。第一、二级各装1台单喷管固体火箭发动机，第三级又称末助推级，装有l台液体火箭发动机。全长l.8米，第一级直径2.4米，第二级直径2.3米，起飞质量84吨，制导方式为惯性制导+恒星参考，最大射程8300千米，圆概率误差500—560术。SS—N一20从1982年开始服役，配备于“台风”级战略核潜艇。

　　基于SS—N一20导弹改装的Rif—MA运载火箭，可用“安一124”或“安—225”飞机从空中发射，起飞质量79吨。Rif—MA运载火箭能将1500千克有投载荷送入200千米轨道，将950千克有效载荷送入700千米轨道。

　　SS—N—23导弹改装为“静海”系列运载火箭

　　SS—N一23为俄第3代潜射洲际弹道导弹，采用三级可贮液体火箭发动机，起飞重量40.3吨，长14.8米，弹径l.9米，最大投掷重量2.8吨，最大射程8900千米，圆概率误差370米。SS—N—23从1986年开始服役，装备在DIII和DIV级弹道导弹核潜艇上，任何气候条件下均可在水下机动发射，具有很强的突防能力，是俄军执行第二渡核反击任务的“撒手锏”。

　　基于SS—N一23导弹改装的“静海”(shtil)运载火箭有4种型号：“静海—1/1N”、“静海—2／2N”、“静海—3A”和“静海—3N”。

　　“静海一1／1N”全长14.8米，起飞质量40吨，能将430千克有效载荷送入高度200千米的轨道，将185千克有效载荷送入高度700千米的轨道。1998年7月7日从“新莫斯科”号潜艇首次发射微型卫星。这是人类历史上第一次成功地从潜艇发射卫星。

　　“静海一2／2N”运载火箭使用一个特别的整流罩，全长l8.4米，起飞质量40吨，采用固定发射平台，能将350千克有效载荷送入高度为200千米的轨道和70千克有效载荷送入高度700千米的轨道。

　　“静海一3A”运载火箭使用“安一124”飞机从空中发射，起飞质量46吨，能将950千克有效载荷送入高度200千米的轨道，和将620千克有效载荷送入高度400千米的轨道。

　　“静海—3N”运载火箭使用一个新的第三级，并添加了一个第四级。采用固定发射平台，起飞质量46吨，能将410千克有效载荷送入高度200千米的轨道，将220千克有效载荷送入高度700千米的轨道。


　　升级提高——改进现有运载火箭

　　近年来，俄罗斯还积极升级现有的运载火箭，对技术相对成熟的部分运载火箭，如SL—04“联盟”(soyuz)和SL—13“质子K”(Proton K)运载火箭进行了改进，使用各种新型上面级。

http://military.china.com/zh_cn/xdjs/06/11033360/20050610/images/12391636_2005061018002990801500.jpg

SL一13改进为8L—25

　　SL—25“质子K”，“微风M”(ProtonK／Breeze M)是在SL—13三级运载火箭础上改进而成的一种四级运载火箭，起飞质量691.272吨，全长57.2米，标准商用整流罩直径4.35米，推力提高了20％，同肘可为载荷提供更大的可用空间。数字化航空电子设备使得发射轨道更加精确，新型材料减轻了整体结构质量，残余物消除系统可使推进剂残余物减少50％，大大减轻对航天发射中心及试验航线周围地区的污染。“微风M”上面级采用l台RD一2000发动机，最大真空推力可达22千牛，能把约5.5吨的多种载荷送入同步卫星转移轨道，然后依靠惯性驱动，以l.5千米/秒的速度到达地球同步轨道。

　　SL—25于1999年7月5月在拜科努尔航天中心首次发射失败，2000年6月6日成功进行第1次试验飞行，后又于2003年6月6日和12月11日成功发射过2次。

　　SL一25改进型(“质子M”，“微风M”)运载火箭各级拥有更轻的结构质量和新的燃料管理系统，可减少级间冲击时产生的废燃料和有毒燃料，并首次使用数字飞行控制系统替代原有系统，使发动机运行更有效。SL—25改进型分别于2001、2002和2004年3次成功发射。

http://military.china.com/zh_cn/xdjs/06/11033360/20050610/images/12391636_2005061018002992588900.jpg

SL—04改进为SL—22等运载火箭

　　SL—04“联盟”运载火箭是一种三级运载火箭，因发射“联盟”系列载人飞船而得名，火箭全长49.5米，最大直径10.3米，起飞重量310吨，近地轨道运载能力7.5吨。SL一22和SL一26都是从SL一04运载火箭衍生出来的新型运载火箭，通过增加不同的上面级来满足不同的商业卫星发射需求，发射场均为拜科努尔航天中心。

　　（1）SL一22火箭。在SL—04基础上增加了IKAR上面级作为第4级。该上面级放置在载荷整流罩中，装备一台真空推力为2943千牛的17D61发动机，推进剂为不对称二甲肼/四氧化二氯，可重复启动50次，有4个系留点可用来固定4颗卫星，卫星通过起爆螺栓和弹簧的作用分离，可调度到不同的地球轨道上。IKAR上面级既可由地面指挥，也可由一个独立运行的模块来控制。SL一22于1999年2月9日首次发射成功，随后又成功发射过5次。

　　（2）SL—26(“联盟FG”)火箭。在SL—04基础上增加了“弗雷盖特”(Fregat)上面级，航空电子系统大部分采用原“联盟”的设计，只是在BLOCKA和BLOCK I级上增加了两轴制导系统和独立的遥测发射机，并在“弗雷盖特”上面级上增加了独立的三轴惯性制导数字航空电子系统。SL一26于2000年2月9日首次发射成功，随后又成功发射过5次，近地轨道(193千米，倾角5l.8度)运载能力为7.42吨。

　　（3）“联盟2”运载火箭。属于中型火箭，装备的新型数字控制系统可将卫星推入更精确的静止轨道，整流罩长度由7.7米增至1l.4米、直径由3.7米增至4.1米。操纵新型控制系统只需2人，而老系统则需40人。“联盟2”火箭使用重约1.8吨的“护卫舰”回收式助推器，后者配有可重复启动的发动机，可与载荷直接相连，将其送至距地600千米的轨道。完成使命后，助推器表面的锥形充气防热屏障可使助推器单独或与载荷一道安全返回地面。目前，“联盟”火箭需要70人来完成发射前准备工作，而“联盟2”只需15~20人。

　　“联盟2”运载火箭的基本型“联盟2—lA”于2004年11月9日在普列谢茨克航天中心成功进行了首次飞行试验，它主要是把“联盟FG”运载火箭的第三级发动机RD—0110换成了全新设计的RD一0124发动机(使用液氧和煤油推进剂)，运载能力提高约700千克。“联盟2一lB”运载火箭也将采用一种全新设计的第三级发动机，运载能力将再提高500千克，预计2006年首次发射。

http://military.china.com/zh_cn/xdjs/06/11033360/20050610/images/12391636_2005061018002995175000.jpg

降低成本——研制新型运载火箭

　　“提高运载火箭的性能与可靠性，同时降低研制成本与发射价格”已成为运载火箭制造商开发新产品的主要设计目标。俄正在研制的“安加拉”系列运载火箭包括5种型号：轻型的“安加拉一l.l”、“安加拉—1.2”，中型的“安加拉—3”，重型的“安加拉—5”、“安加拉5一UOHB”。每种“安加拉”火箭均以直径为3.9米的公用芯级为基础，并采用l台推力达2000千牛的RD—191M液氧，煤油主发动机(对环境的破坏性较小)。在轻型“安加拉”运载火箭中，它只作为芯级使用，而在大中型“安加拉”火箭中，它既作为公用芯级，又作为捆绑助推器，而且未来还将推出可重复使用的“贝加尔”芯级/助推级。在2001年的巴黎航展上，俄罗斯首次展出了“贝加尔”芯级/助推级试验样件，其外形酷似飞机，上面除装有1台RD一191M发动机外，还装有用于返航飞行和着陆的喷气式飞机发动机与着陆装置。采用这样的芯级，助推级可使“安加拉”运载火箭的成本降低30％。俄计划于2005年底在普列茨克航天器发射场投入使用“安加拉“运载火箭。

http://military.china.com/zh_cn/xdjs/06/11033360/20050610/images/12391636_2005061018002996777800.jpg


--
千古江山，英雄无觅，孙仲谋处。舞榭歌台，风流总被，雨打风吹去。斜阳草树，寻常巷陌，人道寄奴曾住。想当年，金戈铁马，气吞万里如虎。
元嘉草草，封狼居胥，赢得仓皇北顾。四十三年，望中犹记，烽火扬州路。可堪回首、佛狸祠下，一片神鸦社鼓。凭谁问，廉颇老矣，尚能饭否？
                                                    --------永遇乐京口北固亭怀古


※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: 219.217.251.153]