羅老号運載火箭

羅老号運載火箭

韓國首枚運載火箭
“羅老”号(韓語:나로호)因在韓國南部全羅南道高興郡外羅老島羅老宇航中央發射而得名。“羅老”号為兩級火箭。一級火箭由俄羅斯制造,二級火箭由韓國制造。2012年11月29日“羅老号”卻因為和發射台的連接部分出現了裂縫第三次延期發射。2013年1月29日,完成第三次發射演練。當地時間2013年1月30日下午4時進行最後一次發射,截至北京時間2013年1月30日下午3點半,羅老号運載火箭進入預定軌道。
  • 中文名:羅老号運載火箭
  • 外文名:Korea Space Launch Vehicle-I, KSLV-I,나로호
  • 别名:
  • 全名為:“韓國航天運載器”
  • 長:33米
  • 級 數:二級
  • 發射次數:3次
  • 成功次數:1次
  • 發射地點:羅老島羅老宇航中心
  • 所屬國家:韓國

簡介

“羅老”号(英語:Naro-1,韓語:나로호)全名為“韓國航天運載器”,因在韓國南部全羅南道高興郡外羅老島羅老宇航中心發射而得名。“羅老”号為兩級火箭,一級火箭由俄羅斯赫魯尼切夫國家航天研究和生産中央制造,使用的是将于2011年發射的俄“安加拉”運載火箭的技術,推力為170噸;二級火箭為固态燃料火箭,由韓國制造,推力為8噸。火箭總重140噸,直徑2.9米。

韓國的運載火箭工程總耗資約4億美元。這項工程始于2002年8月,最初定于2005年年底完成火箭制造,2007年10月發射。由于與俄方簽署協議出現滞後等原因,發射日期先是推遲至2008年12月,後又因技術等原因,推遲至2009年8月。

2012年11月29日,由于“羅老号”和發射台的連接部分出現了裂縫,第三次發射再次延期(前兩次發射均以失敗告終)。

2013年1月30日,“羅老号”第三次發射成功,并把衛星送入預定軌道。

技術參數

第一級

羅老号為兩級火箭,第一級由俄羅斯赫魯尼切夫國家航天研究和生産中心制造,推力200噸

引擎:1台安加拉UMRD-191

推力209.47噸

比沖338秒

推進時間300秒

燃料LOX/精煉煤油

第二級

羅老号第二級火箭為固态燃料火箭,由韓國制造,推力8噸

火箭總重140噸,長33米,直徑2.9米

引擎1KSR-1

推力8.62噸

比沖250秒

推進時間25秒

研制

背景

1992年,韓國研發并通過海外發射場發射了數枚火箭,如KSR-1和KSR-2探空火箭。2000年,韓國在俄羅斯幫助下開始建造羅老宇航中心,該發射場位于高興郡,離首爾485公裡。

2002年11月28日,發射場成功發射了重6噸的液體探空火箭KSR-3。同年,韓國宣布将在KSR-3基礎上研發一種衛星運載器,2005年前完成。運載火箭将全部采用本土技術,采用KSR-3的122噸煤油液氧發動機。

2005年,韓國宣布第一級采用俄羅斯的RD-191發動機。發動機項目随着俄羅斯的安加拉運載火箭一起因資金短缺而一再拖延。

進展

2004年10月26日,韓國代表團訪問赫魯尼切夫國家航天研究和生産中心時,雙方簽署協議,共同建造發射小型運載火箭的發射場。協議還規定俄方制造火箭第一級,韓方制造火箭第二級。韓國方面為了簽署這份協議而加入了導彈及其技術控制制度。俄羅斯宇航局審核全部文檔和協議并批準。

從2002年計劃啟動到2008年10月羅老号最終出現在羅老宇航中心,韓國耗費約5000億韓元(4.88億美元)的經費。該火箭原定于2007年10月發射,但由于技術原因7度推遲發射。

升空嘗試

第一次發射

羅老号于當地時間2009年8月25日下午5時(北京時間下午4時)發射升空。但“羅老”号的二次分離晚于預定設計,未能将搭載的科學技術衛星送入預定軌道。發射約70分鐘後,韓國當局宣布火箭未能進入預定軌道,發射“部分失敗”。韓國自主研發的第二級推進火箭發生故障,衛星整流罩未能張開,導緻整體質量過大墜回地球。該火箭搭載的衛星殘骸在澳大利亞北部城市達爾文的郊外被發現。

第二次發射

羅老号于當地時間2010年6月10日下午5時01分(北京時間下午4時01分)再次發射。火箭在飛到70千米高空後和地面失去聯系,随後證實火箭在該高度脫離軌道墜毀。這是羅老号第二次發射失敗。韓國方面宣布将繼續發射,直到成功為止。由于第二次發射失敗的原因是發射後第137秒運載火箭發生爆炸墜毀,而這正好發生在俄羅斯專家研制的一級液體發動機工作期間,它本應工作232秒。據此韓專家稱火箭爆炸時刻是俄專家設計的第一級發動機在工作,事故原因在俄方。俄方則認為,原因可能是韓國制造的第二級發動機提前點火造成的,發射失敗的原因在韓方。

第三次發射

推遲

羅老号的第三次發射預定于2012年10月26日,若當天不能發射,将于27-31日期間發射,并計劃在發射預定日臨近時确定最終發射日期。具體發射時間也将綜合分析發射當天的天氣、太空環境、與太空物體的碰撞可能性後最終确定。

韓國教育科學技術部戰略技術開發員盧京元28日表示,韓俄雙方在羅老宇宙中心召開了韓俄飛行試驗委員會會議。應俄方要求,會議決定将羅老号破損的橡膠環形态的密封條交由俄方進行精密分析。“羅老”号是否進行第3次發射以及具體的發射日程将由“羅老”号第3次發射管理委員會正式決定。但該委員會計劃于2012年10月29日成立,屆時将對飛行試驗委員會的決定進行追認。氦氣洩漏是因為密封條破損,還是因為先出現縫隙才導緻密封條破損,這個問題尚未有定論。如此一來,“羅老”号已經不可能在原定的10月31日之前發射。

“羅老”号技術團解釋稱,在将密封條移交給俄羅斯之後,俄方需要相當長的時間才能得到精密分析的結果并将其通報給韓方。

韓國教育科學技術部預測稱,即使精密分析能夠快速結束,韓國也需要重新安排發射日程,并向國際機構通報,因此,第三次發射最快也隻能在2012年11月中旬以後進行。

導緻運載火箭“羅老号”第三次發射被推遲的原因在于“羅老号”和發射台的連接部分出現了裂縫,連接發射台和“羅老号”的氦氣注入口的連接零部件“适配器砌塊”不良導緻橡膠墊受損。

盧京元稱,将把俄羅斯産的适配器砌塊整體更換之後,重新進行發射。因為需要從俄羅斯購入零部件,替換和試驗大約需要1至2天時間。因此,預計重新發射的日期很可能定在11月16日前後。

适配器砌塊位于“羅老号”一級火箭兩側翅膀中間最下面的突出位置,是一個直徑約40厘米,高約35厘米的藍色圓筒,是為“羅老号”升空的時候能順利脫落出去而設計的。

重新發射

據韓國YTN電視台報道,韓國計劃2013年1月30日再次進行“羅老”号火箭第三次發射。

2013年1月29日,與羅老科學衛星進行信息交互的最後一次演練在韓國KAIST(韓國科學技術院)人造衛星研究中心成功結束,這顆衛星将搭載在預定于2013年1月30日發射的韓國首枚運載火箭“羅老”号上。

2013年1月29日,羅老号完成了最終的發射演練,負責人表示演練很成功,如果不出現突發的情況,羅老号将按計劃當地時間2013年1月30日下午3點55分到7點30分之間在羅老航空中心發射升空。

成功發射

韓國首枚運載火箭“羅老”号當地時間2013年1月30日下午4時(北京時間30日下午3時)在全羅南道高興郡羅老宇航中心發射升空。火箭在發射54秒後突破音速。韓國“羅老”号已經進入預定軌道。

2012年11月29日,韓國羅老1号(Naro-1)運載火箭在羅老宇航中心準備發射,起飛時間原定于16時,但在倒計時16分52秒時,第2級推力矢量控制系統電流信号出現異常,倒計時中止,随後這次發射被取消,已加注的液體燃料洩出。此前,羅老1号運載火箭曾在10月26日因燃料系統的密封問題而推遲發射。當時,發射人員在向一子級注入氦氣時,發現火箭與地面設施間的管路接口漏氣,此時距預定起飛時間有5h。因無法在發射台上排查故障,發射人員不得不做出延遲發射的決定。後經調查發現,洩漏原因是連接發射台和火箭的管線接頭不合格導緻橡膠墊受損。随後,韓國從俄羅斯空運零部件,進行更換和試驗,将發射日期初定在11月16日前後,後因進度又将發射日期延遲到11月29日。

按照韓國與俄羅斯的協議,俄羅斯隻為羅老1号運載火箭提供3次發射機會。之前,羅老1号運載火箭已經在2009年和2010年發射過兩次,但均失敗。因此,韓國政府對第3次發射機會十分重視。

升空

韓國首枚運載火箭“羅老”号(KSLV-1)30日升空。教育科學技術部長官李周浩宣布,“羅老”号所攜科學實驗衛星進入預定軌道。

成功

當天下午4時,“羅老”号運載火箭從全羅南道高興郡羅老宇航中心點火升空。

全羅南道高興郡羅老宇航中心位于首都首爾以南480公裡。韓國航空宇宙研究院說,“羅老”号抵達預定高度,釋放觀測衛星。

航空宇宙研究院确認:“火箭發射本身獲得成功。”

韓聯社報道,“羅老”号發射後的9分鐘内,經曆整流罩分離、一級火箭分離與點火、二級火箭點火以及衛星分離等階段。

衛星釋放成功之際,羅老宇航中心内工作人員鼓掌、歡呼、相互擁抱。教育科學技術部長官李周浩在宇航中心說:“分析各種數據後,‘羅老’号火箭把科學衛星成功釋放進入預定軌道。”

“這是所有韓國人的成功,”李周浩說。

追蹤

羅老宇航中心外,數以百計首爾民衆聚集在戶外電視屏幕前,等候發射。“羅老”号發射、衛星進入軌道時,人群傳出陣陣歡呼。

韓國航空宇宙研究院官員說,衛星進入軌道後,發出信标信号,由位于挪威斯瓦爾巴德的地面衛星接收站接到。這時距離“羅老”号發射大約90分鐘信标信号的發出意味着衛星運行狀态沒有問題。

韓聯社說,韓國科學技術院人造衛星研究中心将對衛星作進一步追蹤探測,最終判斷衛星是否正常運行。整個過程大約需要12個小時。

“羅老”号質量為140噸,由兩級火箭組成。一級火箭由俄羅斯赫魯尼切夫國家航天中心制造,能産生170噸推力;二級火箭由韓國研制,推力7噸。

“羅老”号發射,意味着韓國将繼其他10多個國家之後,成為全球又一個“本土發射太空火箭”的國家。韓國先後把大約10枚衛星送入軌道,均借助外國運載火箭在境外發射。

不易

一些分析師推斷,“羅老”号成功發射可望令韓國火箭項目重返軌道。

“羅老”号項目始于2002年,按計劃2013年初終結。無論成功與否,本次發射都是“羅老”号項目框架内最後一次發射。

“羅老”号先前兩次發射均以失敗告終。2009年8月25日,韓國首次發射“羅老”号,火箭點火成功,但整流罩分離異常,沒能把衛星送入軌道。2010年6月10日,“羅老”号再次發射,升空兩分多鐘後與地面失去聯系,随後爆炸墜毀。

本次發射原定2012年10月26日,兩度推遲後确定30日發射。

“羅老”号第三次發射準備期間,朝鮮2012年12月12日發射“光明星3号”二期實用衛星,進入預定軌道,令韓國衛星發射再次承受壓力。

韓俄“混血兒”

“羅老”1号火箭全長33.5米,最大直徑2.9米,起飛質量140噸,起飛推力1670千牛,能将質量100千克的有效載荷送入高度300千米的近地軌道。雖然号稱“韓國航天運載火箭”,其實“羅老”1号是由韓國航空航天研究院負責火箭設計,韓國和俄羅斯聯合制造的。

火箭第一級由俄羅斯赫魯尼契夫國家研究與航天生産中心研制,是在俄羅斯“安加拉”火箭的“通用火箭模塊”基礎上設計制造的。第一級長25米,直徑2.9米,采用一台推力為1670千牛的RD-151液氧/煤油發動機,發動機工作時間300秒。該發動機是俄羅斯RD-191發動機的改進型号,2009年7月30日首次進行地面點火試驗。RD-151第一次飛行試驗實際就是“羅老”火箭的第一次發射。

火箭第二級由韓國航空航天研究制造,第二級長2米,直徑1米,采用一台推力86.2千牛的固體燃料火箭發動機,工作時間58秒,發動機質量14.7噸,高7.75米。韓國還承擔了“羅老”1号火箭整流罩、導航系統、箭載電子設備、飛行控制系統、安全系統、常平架伺服系統等分系統或設備的研制工作。

韓國和俄羅斯火箭技術的合作談判開始于2002年,2004年正式簽署合作協議,韓國以2億美元的成本從俄羅斯引進第一級火箭。俄羅斯赫魯尼契夫國家研究與航天生産中心自2005年開始研制“羅老”1号火箭第一級。俄羅斯在合作過程中采取的是隻提供産品不出售核心技術的策略,2009年和2010年兩次發射失敗後,韓國也不能自主進行“羅老”火箭殘骸的打撈。因此,雖然“羅老”1号火箭發射成功,但至關重要的第一級液體火箭采取的是“拿來主義”,韓國并沒有因為火箭發射成功而真正掌握液體火箭技術。總體來看,韓國現在仍然還不具備獨立研制運載火箭的能力。

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