等待发射的韩国“罗老号”火箭
杭添仁
在目前朝鲜半岛南北对峙情况下,火箭运载技术和运载能力发展竞争,成为朝韩对抗和心理战的重要领域。受美国制约,韩国难以研制射程在800公里以上的弹道导弹,所以韩国希望通过“罗老号”发射卫星发展其火箭技术。然而,上月底,“罗老号”火箭第三次发射,又因第二级火箭出现异常情况而被取消发射。虽然具体故障原因目前还不清楚,但硬件出现问题的概率比较大。
自身技术储备底子太薄
“罗老号”火箭由韩国自主研制,采用两级结构,运载能力与我国1970年发射的第1枚火箭“长征1号”相当。该火箭的第1级由俄罗斯负责研制,第2级由韩国研制。2002年8月,韩国与俄罗斯签署协议,共同建造用于军事和经济等方面的运载火箭,并于当年成功发射了重6吨的液体探空火箭KSR-3。不过,这枚火箭的技术全部源自俄罗斯。
可以说,“罗老号”的诞生是借了俄罗斯人的力。假如“罗老号”发射成功,将具有巨大的经济价值和军事价值。韩国可以独立地把自己需要的卫星送上太空。民用卫星可以为气象预测、资源勘查等国民经济发展服务;军用卫星可大大提高韩国的侦察能力,提高韩国的战备水平。
但是,火箭有一个技术特性:第一次使用就必须成功,没有试验的机会,这对技术的整合能力和吸纳能力要求非常高。所以,现在的航天大国在搞火箭这方面都有一个共同点,就是军用技术在先,用导弹技术试验火箭技术。而韩国在火箭技术储备上比较薄弱,缺乏实施高精尖大型系统工程的技术基础和管理经验,系统集成能力较弱,又似乎很心急,想靠着引进、消化、吸收成为朝鲜半岛的航天大国,接连发射失败也就不足为奇了。
运载火箭失败原因多样
运载火箭是一种特殊的飞行器,它由多个分系统的成千上万个零组件、元器件组成(“罗老号”的第一级部件约有12万个,第二级约有3万个);通过多个设计单位、生产单位大协作研制而成;在地面运输、发射操作和飞行过程中要经历复杂的环境变化;箭上众多的电子设备之间存在着相互影响与干扰;目前的运载火箭都是无人直接操纵的飞行器。因此,在火箭发射飞行的过程中,由于某个零组件、元器件失效或误动作而导致发射失败的事故屡见不鲜。在造成发射失败的分系统故障中,动力装置系统占了首位;其次是控制系统;然后则是结构系统。
为此,在运载火箭的研制和发射过程中,要采取种种措施,以提高火箭的可靠性。比如,精心组织设计,应针对某一个型号的特点,制定出相应的可靠性保证大纲和可靠性设计准则。另外,要根据具体情况对某些系统的仪器、设备或整个系统采取设备冗余或系统冗余,一旦某一设备或某一系统出现故障,则能自动切换到备份的设备或系统上去,以保证运载火箭继续正常飞行。还有,运载火箭从设计到生产、到具体发射操作,要建立起一套完整的质量管理办法,例如,设计评审制度,产品生产质量控制与检验制度,发射操作岗位责任制度等等。
充分的地面试验也很重要,运载火箭目前还都是一次性使用,所以在地面必须进行大量的模拟试验、环境试验,及早暴露其设计上的不足、原材料和元器件的隐患、生产制造中的缺陷,以便在发射之前予以排除。地面试验越充分,发射的成功率就越高。
延伸阅读
发展趋势:
低成本高可靠性
目前,世界运载火箭总的发展趋势是:降低成本,提高可靠性。其措施是简化设计(包括减少火箭级数和发动机数量以及简化系统设计等);采用共用组件或技术,实现通用化、组合化和系列化;采用先进的技术和电子设备。向大直径、少级数和大运载能力发展,使用无毒推进剂。通过采用大直径的芯级、大推力无毒推进剂发动机等新技术,运载能力可成倍提高。
(来源:北京日报)