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安加拉,能否延续质子辉煌

2020-03-09迟惑

太空探索 2020年1期
关键词:航天局质子研制

文 / 迟惑

“质子”火箭从首飞到今天,已经走过了54年的历程,可以认为是工程史上的奇迹。今天的俄罗斯还能重演这样的奇迹吗?至少,在首飞速度这个问题上已经是做不到了。哪怕从A-600开始计算,质子从方案到首飞只用了5年,而“安加拉”用了多少年呢?

在俄罗斯的火箭清单里,“安加拉”当然是最新的重型火箭家族。但回顾往昔,会发现“安加拉”可不是什么新生事物了。

纸上的“安加拉”

早在1994年,俄罗斯赫鲁尼切夫国家航天科研生产中心就提出了安加拉火箭的概念。1995年第47届国际宇航联大会在北京举行,俄罗斯的展位上就出现了这种火箭的模型。然而后来的事情多少让人有点失望,人们一直没有等到它首飞的消息。2006年,俄罗斯国家年展在北京举行,会场设在了国贸,俄罗斯航天的展位上“安加拉1”“安加拉5”和“质子K”的模型赫然在列,然而真的“安加拉”还是不见踪影。

▲ 安加拉火箭有着庞大的家族梦

既然方案已定,那么以俄罗斯的航天实力,把真火箭造出来不会太难吧?事实并非如此。本世纪初,国际油价经历了一个暴涨的过程,作为石油输出国的俄罗斯获益匪浅。赫鲁尼切夫公司总算得到一些经费,把一级火箭用的RD-151发动机制造出来了,但是飞行试验的钱却没有着落。一种没有飞行过的发动机,是不能让人信服的。俄罗斯政府没有钱,其他航天强国绝不会出资帮忙;印度是俄罗斯的传统战略合作者,但“安加拉”这种火箭对印度来说技术跨度太大,而且印度对技术转移的要求很高,俄罗斯哪里肯把心肝宝贝真的卖给印度呢?

在这个时候,冤大头出现了。韩国人为了实现自己的航天梦,出资4亿美元研制罗老号火箭,其中有两亿美元用于从俄罗斯购买火箭第一级,也就是安加拉1.1的第一级。从2009年到2013年,“罗老号”三发两败,最后一发终于成功地把卫星送入了太空,但它的故事也就这样剧终了。俄罗斯通过三次飞行,证明RD-151达到了设计要求,可以继续推进整箭研制工作。韩国却收获甚微,从那以后到现在已经过去了6年,韩国人再也没能从自己的土地上发射过哪怕是一枚运载火箭。

那么,“安加拉”从此一飞冲天了吗?困难常有,冤大头不常有。韩国人的两亿美元只是解决了发动机的飞行验证问题,“安加拉”家族各个型号的研制和飞行,还要靠俄罗斯人自己去筹措资金。但是自从2009年后,国际油价大幅度下跌,俄罗斯经济又一次陷入困境,安加拉火箭的研制举步维艰。加上俄罗斯航天局还要筹钱建设东方航天港,能分给火箭研制的钱就更少了。

“安加拉”何时“继位”?

2014年9月,“安加拉1.2”进行了首次成功发射,然而实际工作的只有第一级,也就是说,这是一次亚轨道飞行。这一年的12月23日,“安加拉A5”终于进行了轨道发射,将模拟卫星和上面级送入静止轨道。这距离俄罗斯首次提出“安加拉”的概念已经过去了20年,远远比不上切洛梅说干就干的高效率。然而奇怪的是,此后的5年里,“安加拉”没有再进行过哪怕是一次飞行。2018年7月31日,俄罗斯动力机械科研生产联合体总裁伊戈罗·阿尔布佐夫就表示,至2018年年底该公司将停止生产用于重型“质子-M”运载火箭的发动机。这番话的依据是,俄罗斯国家航天集团公司总经理德米特里·罗戈津此前曾表示,在完成了所有已经签署的合约后,质子火箭的生产工作将全部结束,今后将只有安加拉系列火箭服役。

▲ “安加拉A5”的唯一一次试射

▲ 韩国出钱研制的“罗老号”为“安加拉”铺平了道路

也就是说,“质子”的停产和“安加拉”的继位,要比2018年的计划推迟6年。那么到2024年之前会不会还有更多延迟,按照俄罗斯火箭工业的现状,也是不好说的事情。

应该说,俄罗斯航天局把安加拉火箭当做航天事业打翻身仗的突破口,是非常正确的。有了先进、强大、可靠的入轨能力,才能谈得上卫星、飞船、登月、深空探测等等问题。然而火箭研制和试飞要消耗庞大的资金。所谓“火箭一响,黄金万两”,并不是夸张,而是低估了火箭试验的成本。在本文撰稿期间,国际金价大概是每克332元,万两黄金就是1.66亿元人民币,也就是2000多万美元。可以发现,哪怕是一万两黄金,也不够安加拉这种火箭做一次飞行试验的。所以在俄罗斯的经济状况下,它的研制拖拖拉拉,也是情理之中。

▲ 准备首飞的安加拉1.2火箭

那么,能靠“质子M”火箭赚钱养家,供小弟弟“安加拉”长大吗?如果没有埃隆·马斯克这个人,或许俄罗斯航天局可以制定这样的计划。毕竟“质子M”是著名的金牌火箭,在同等吨位火箭里是最便宜的,然而马斯克的出现颠覆了国际发射市场的格局,“质子M”已经连续好几年没有接到多少国际订单了。从2014年开始,“质子M”的年度发射次数从未超过10次。2016年,局面进一步恶化,只发射了3次;2017年回升到4次;2018年竟然只有两次,而且都是俄罗斯自己的军用卫星,一个商业合同都没有。2019年发射5次,算是有所重振,但想要赚钱支撑“安加拉”的研制,只怕是不可能的。

而俄罗斯经济在未来几年的前景都不算太乐观。火箭试验是非常昂贵的事情。国内有关经济研究机构对未来5年俄罗斯经济的预测是“温和增长”。这是个比较好听的词,如果直言不讳,那就是“发展缓慢”。相比之下,中国政府对航天的有效投入,是建立在持续30多年经济高速发展、年均增长率超过7%的基础之上;美国的年均增长率也在2.73%左右。俄罗斯在石油价格高企的2000年,增长率曾经达到10%,但是在油价下跌的2009年骤然跌到-7.8%,此后一直在0%附近振荡,2018年只有2.25%。如今全球经济疲软,几年之内都完全看不到油价大幅度回升的前景。俄罗斯政府能不能拿出足够多钱来支撑安加拉火箭的研制,恐怕也难以得到乐观的答案。如果俄罗斯打算靠重振制造业来推动国民经济发展,那么10年甚至20年的时间都未必够用。

所以,我们可以在这里进行一个不一定靠谱的预测,“质子M”可能无法像俄罗斯航天局宣布的那样,在2022年退役,或许还要再支撑几年,直到俄罗斯有钱把“安加拉”的研制工作完成。不过到那个时候,其他航天国家可能已经在启动更新一代火箭的研发了。

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