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普京发威:俄罗斯航天要振作起来!

2018-09-14文/

太空探索 2018年9期
关键词:航天局发射场星座

文/

2018年7月18日,俄罗斯总统普京召集国家航天局会议,急切地要求俄航天界加快进度、改进质量,因为“这不仅仅事关国家荣誉”。

据说,普京在会议上是这样说的:“航天部门必须大幅度提高航天系统和发射工具的质量和可靠性。虽然存在着巨大的问题,但众所周知,导弹与航天工业拥有强大的技术和人力潜力,有了不起的工程师队伍和科学教育机构……考虑到航天产业具有战略重要性,请重视手中的关键任务。”

俄罗斯是仅次于美国的世界第二航天强国,在载人航天方面还保持着一定的优势。然而最近一些年来,俄罗斯航天吃老本的现象越来越严重,不但新型号研制进度迟缓,使用了几十年的老型号也经历了一系列挫折。

众所周知,航天产业有着高产出、高利润的特点,而且对于整个国民经济体系有着强大的带动作用。如果俄罗斯航天产业不能扭转当前的趋势、重振雄风,就会失去一个工业发展的龙头。在当前严峻的经济局面下,会让俄罗斯面对更加不利的前景。这也是普京提出航天“不仅仅事关国家荣誉”的原因。

俄航天面临的问题

最近几年,因为国家投入严重不足,航天部门的质量控制日益滑坡。从2010年以来,俄罗斯火箭发射出现了十多次大小事故,有些导致星箭俱毁,有些导致部分损失。2016-2017年还发现了发动机制造过程中存在大量质量缺陷。

失败次数最多的当然是主力火箭质子号。从2010到2015年,质子号火箭每年发生一次星箭俱毁的事故,2012年和2014年还各发生了一次部分失败。2016年和2017年虽然没有发生失败,但分别只发射了3次和4次。相比之下,2010年发射了12次,2011年发射了9次,2012年发射了11次,2013年发射了10次,2014年发射了8次,2015年发射了8次(其中都包含失败的发射)。虽然总体上说,质子号火箭的失败概率不算太出格,但作为一种从1965年就首次发射的火箭,早应该进入成熟稳定的周期了,这样的失败比例有点偏高。一名美国空军前官员指出,这是俄罗斯工程技术人员不遵守质量标准和技术规范导致的。

然后来看另一种主力火箭“联盟”。用来发射载人飞船和货运飞船的“联盟FG”表现不错,但较新的改型“联盟2”在2011年、2015年、2017年有3次发射失败。特别是在2015年的失败造成了进步M-27M货运飞船的损失。其实从2010年到现在,“联盟2”系列发射了70次,失败的次数并不算多。但同级别的美国宇宙神5火箭从2002年投入使用至今,连续发射75次取得成功,让载人火箭出身的“联盟2”显得有点尴尬。而太空探索技术公司的高速崛起,更让高度依赖国际发射市场的俄罗斯火箭处境危险。

火箭的问题出在质量上,而俄罗斯在卫星技术上却是质量和技术水平全面落后。所以,当2009年能源集团拿到安哥拉1号通信卫星的合同后,俄方对此高度重视,因为这是俄罗斯近年来唯一的整星出口,对提升俄航天产业国际形象有着重要意义。然而现实是残酷的,安哥拉1号发射后即失去联系。专家们经过几轮抢救后,认为太阳帆板没有打开,卫星已经无法挽救。卫星的完全损失,让俄国家形象和商业信誉遭到严重打击。

▲俄罗斯东方发射场建设迟缓,工地管理混乱

▲质子号火箭近年来多次发射失败,场面触目惊心

追求新型号

虽然面临这么多问题,但普京还是打算向前看,打算用新型号来替代已经力不从心的老型号。

首先是“联盟5”,这是进步集团正在设计和建造的新一代火箭,研制计划代号“凤凰”。其研制合同在7月17日刚刚签署。这将是一种最大起飞质量534吨的大型火箭,低轨道运载能力达到16吨,同步转移轨道运载能力达到4.5吨。它的一级火箭采用RD-171M发动机,二级采用RD-0124A发动机,三级采用RD-58M发动机。这三种发动机都是比较成熟的型号,因此普京提出了乐观的希望——“2022年开始飞行试验”。

“联盟5”还有一个超重型号,像“重型猎鹰”一样捆绑多个第一级,据说能实现80吨的低轨道运载能力。

更重要的型号是“安加拉”,它正是用来替代质子号火箭的。“安加拉”从提出想法到现在,已经过去26年了。“安加拉”的根本设计目标,就是摆脱对哈萨克斯坦拜科努尔发射场的依赖。赫鲁尼切夫科研生产联合体承担了“安加拉”的研制工作。在早期概念中,“安加拉”采用了一种闻所未闻的设计——外置储箱,但几年之后就放弃了,恢复了把储箱置于箭体内的传统设计。由于俄罗斯的国家财政困难,“安加拉”的研制工作并不顺利,直到2004年才确定总体设计方案。2009年,用于“安加拉”的主发动机RD191才推出样机。2014年,“安加拉”的轻型版“安加拉”1.2pp在普列谢茨克发射场首飞;当年底,重型版“安加拉”A5首飞,成功地将模拟星送入静止轨道。

▲安加拉A5火箭的首次亚轨道飞行取得了成功

▲运往发射场过程中的安加拉A5火箭

▲安加拉A5火箭的发动机正在厂房中等待总装

人们一度以为,安加拉火箭将就此进入快车道了,但4年之后的今天,“安加拉”没有再进行过任何飞行。这与俄罗斯政府对它替代“质子”,成为俄航天发射服务业主力的期望值相当不符。这其中的原因不仅仅在于火箭,也与预定的主力发射场——东方发射场——进度迟缓有直接关系。东方发射场位于俄罗斯远东的阿穆尔州,这片土地在晚清以前其实属于中国,在《瑷珲条约》中被强行割让给俄罗斯。和俄罗斯远东的其他地区一样,阿穆尔州人口稀少、基础设施薄弱,导致东方发射场的建设成本极高。俄罗斯政府的财力又不足,因此工程进度迟缓。按照计划,东方发射场的“安加拉”发射工位要在2018年投入使用。主管航天和军工的俄罗斯副总理罗戈津甚至声称,要在2015年就在东方发射场发射“安加拉”。但实际上,这个发射工位至今没有完工,甚至传出了工人因为被欠薪而抗议的消息。根据俄航天局发布的消息,“安加拉”在2019年将安排3次发射,2020年安排1次,都要在普列谢茨克进行。东方发射场能在2021年投入使用就很乐观了。所以,普京在会议上提出,希望“安加拉”“从2021年开始取代质子火箭”。这听起来不是个过分的要求,但能不能实现却不好说。

▲普列谢茨克发射场上的安加拉A1火箭

▲安加拉火箭家族的设计几经变迁

▲“联盟5”将取代现有的联盟火箭各型号,成为载人发射的主力

“球体”星座

普京还批评俄航天部门太依赖财政资金,“应该多探索产出的方法”。这似乎也符合当今商业航天的发展潮流。在讨论中,普京提及了一个叫做“球体”的星座。

他说,“球体”是一个由640颗卫星组成的星座,预计将在2022年、2024年和2028年分批发射,用于提供导航、通信和遥感服务。

普京把“球体”形容为“俄罗斯航天局可行的商业化计划”,民用领域和国际伙伴都会感兴趣。许多人是第一次听说这个计划。但有心人发现,2017年11月,俄航天局就发布了消息,称之为“全球多功能信息和通信卫星系统”,号称是俄罗斯版的一网星座。在2018年5月22日,俄航天局又宣布,这个星座叫做“以太”,由288颗卫星构成,轨道高度870公里,2025年建成。普京的讲话似乎表明,星座计划又发生了调整,将成为一个商业通信、导航、遥感、军事通信一体化的系统。

普京说:“我相信俄航天局能够、也应该从其他经济领域的首飞服务中获得稳定现金流,包括信息、导航和通信。为了实现这个目标,我们应当把联邦预算资金投向航天产业的未来。”

他的想法是不错,能不能实现,还需要观察。

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