韩国全自制运载火箭世界号首飞“半成功”,第三级最后过早熄火爆炸

就和前阵子Firefly的火箭类似,韩国首枚全自主研制运载火箭世界号(Nuri)于昨(21)日发射升空,试图将重1.5吨的假卫星送进700公里高的太阳同步轨道,可惜火箭第三级最后太早熄火,于空中打转并爆炸。迄今为止,只有俄罗斯、美国、法国、中国、日本、印度这6个国家成功开发能携带超过1吨重有效载荷的火箭。

和太空强国相比,韩国开发运载火箭的历史相对较短,仅30年,最早始于1992年,韩国航空宇宙研究院(KARI)设计了3支KSR一级探空火箭并于海外发射场升空。

2009年8月25日,韩国第一款一次性运载火箭罗老号(Naro-1,也称KSLV-I)自罗老宇宙中心的LC-1发射场升空,携带STSat-2A卫星进入近地轨道,火箭第一级由俄方制造,正常运转并成功抵达太空,然而由韩方制造的火箭第二级,因有效载荷与整流罩未能分离,最后未进入轨道。

2010年6月10日。新一架罗老号再度发射,试图将STSat-2B卫星送入轨道。然而发射后137秒,火箭于离地70公里处与地面中心失去联系,随后证实火箭于该高度脱离轨道坠毁。

2013年1月,连续发射失败2次的罗老号终于成功升空,成功将STSat-2C卫星送入轨道,这次发射使韩国成为第11个进入太空轨道的国家。

投入开发第二款运载火箭

罗老号之后,韩国开始投入第二款运载火箭研发,名为世界号(Nuri,也称KSLV-II)的三级运载火箭计划于2010年启动,比罗老号更巨大,可将1,500公斤有效载荷送入近地轨道,韩国目标是完全自主研制这系列火箭,约300家韩国企业参与该计划,政府也陆续投资了17亿美元。

世界号火箭第一级由4台Jet-A/LOX KRE-075发动机提供动力,共可产生2,942 kN推力,起飞后约燃烧127秒;第二级由单个Jet-A/LOX KRE-075真空发动机提供动力,能产生788 kN推力,飞行过程中燃烧约148秒;第三级由单个Jet-A/LOX KRE-007真空发动机提供动力,将在真空以325秒比冲产生68.7 kN推力,燃烧约500秒。

今年9月上旬,Nuri火箭在完成WDR测试后移回大楼进行最后的发射准备,10月20日上午,进行完所有检查后,Nuri火箭再从装配大楼被运至LC-2发射台、垂直升起待命。10月21日下午4点,Nuri火箭正式点火升空,发射后55秒达到超音速。

发射后约2分7秒,第一级助推器熄火并与第二级分离,紧接着第二级点火;发射后3分58秒,有效载荷与整流罩分离,假卫星(没有功用)暴露于太空中,34秒后第二级关闭并与第三级分离,然后第三级点火、发射方位从170度改为191度。

原本预计第三级要持续燃烧至发射后13分18秒,加速至每秒约7.5公里以进入离地700公里轨道,最后模拟卫星再与第三级分离,完成试飞。然而韩国航空宇宙研究院确认,第三级发动机太早熄火,导致第三级与卫星两者均未达到轨道,视频中可看到第三级火箭在熄火刹那便开始失控打滑,然后爆炸。

对新推出的火箭来说,第一次发射失败是家常便饭,据韩国航空宇宙研究院解释,在已发射运载火箭的11个国家中,只有俄罗斯、法国、以色列和朝鲜首次尝试就成功把卫星送进轨道。

尽管世界号第一次飞行仅“半成功”,韩国仍乐观着手准备第二次飞行,预计2022年5月19日前展开。

(首图来源:한국항공우주연구원KARI TV视频截屏)