南韓全自製運載火箭世界號首飛「半成功」,第三級最後過早熄火爆炸

作者 | 發布日期 2021 年 10 月 22 日 14:50 | 分類 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


就和前陣子 Firefly 的火箭類似,南韓首枚全自主研製運載火箭世界號(Nuri)於昨(21)日發射升空,試圖將重 1.5 噸的假衛星送進 700 公里高的太陽同步軌道,可惜火箭第三級最後太早熄火,於空中打轉並爆炸。迄今為止,只有俄羅斯、美國、法國、中國、日本、印度這 6 個國家成功開發能攜帶逾 1 噸重有效載荷的火箭。

和太空強國相比,南韓開發運載火箭的歷史相對較短,僅 30 年,最早始於 1992 年,韓國航空宇宙研究院(KARI)設計了 3 支 KSR 一級探空火箭並於海外發射場升空。

2009 年 8 月 25 日,南韓第一款一次性運載火箭羅老號(Naro-1,也稱 KSLV-I)自羅老宇宙中心的 LC-1 發射場升空,攜帶 STSat-2A 衛星進入近地軌道,火箭第一級由俄方製造,正常運轉並成功抵達太空,然而由韓方製造的火箭第二級,因有效載荷與整流罩未能分離,最後未進入軌道。

2010 年 6 月 10 日。新一架羅老號再度發射,試圖將 STSat-2B 衛星送入軌道。然而發射後 137 秒,火箭於離地 70 公里處與地面中心失去聯繫,隨後證實火箭於該高度脫離軌道墜毀。

2013 年 1 月,連續發射失敗 2 次的羅老號終於成功升空,成功將 STSat-2C 衛星送入軌道,這次發射使南韓成為第 11 個進入太空軌道的國家。

投入開發第二款運載火箭

羅老號之後,南韓開始投入第二款運載火箭研發,名為世界號(Nuri,也稱 KSLV-II)的三級運載火箭計畫於 2010 年啟動,比羅老號更巨大,可將 1,500 公斤有效載荷送入近地軌道,南韓目標是完全自主研製這系列火箭,約 300 家南韓企業參與該計畫,政府也陸續投資了 17 億美元。

世界號火箭第一級由 4 台 Jet-A/LOX KRE-075 發動機提供動力,共可產生 2,942 kN 推力,起飛後約燃燒 127 秒;第二級由單個 Jet-A/LOX KRE-075 真空發動機提供動力,能產生 788 kN 推力,飛行過程中燃燒約 148 秒;第三級由單個 Jet-A/LOX KRE-007 真空發動機提供動力,將在真空以 325 秒比衝產生 68.7 kN 推力,燃燒約 500 秒。

今年 9 月上旬,Nuri 火箭在完成 WDR 測試後移回大樓進行最後的發射準備,10 月 20 日上午,進行完所有檢查後,Nuri 火箭再從裝配大樓被運至 LC-2 發射台、垂直升起待命。10 月 21 日下午 4 點,Nuri 火箭正式點火升空,發射後 55 秒達到超音速。

發射後約 2 分 7 秒,第一級助推器熄火並與第二級分離,緊接著第二級點火;發射後 3 分 58 秒,有效載荷與整流罩分離,假衛星(沒有功用)暴露於太空中,34 秒後第二級關閉並與第三級分離,然後第三級點火、發射方位從 170 度改為 191 度。

原本預計第三級要持續燃燒至發射後 13 分 18 秒,加速至每秒約 7.5 公里以進入離地 700 公里軌道,最後模擬衛星再與第三級分離,完成試飛。然而韓國航空宇宙研究院確認,第三級發動機太早熄火,導致第三級與衛星兩者均未達到軌道,影片中可看到第三級火箭在熄火剎那便開始失控打滑,然後爆炸。

對新推出的火箭來說,第一次發射失敗是家常便飯,據韓國航空宇宙研究院解釋,在已發射運載火箭的 11 個國家中,只有俄羅斯、法國、以色列和北韓首次嘗試就成功把衛星送進軌道。

儘管世界號第一次飛行僅「半成功」,南韓仍樂觀著手準備第二次飛行,預計 2022 年 5 月 19 日前展開。

不管怎麼說,南韓都已建成自家發射場域、研發出自家運載火箭,希望台灣也能盡早走上這一步。

(首圖來源:한국항공우주연구원 KARI TV 影片截圖)

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