□ 處 士
韓國電視大屏幕播放羅老號發(fā)射
2010年6月10日,韓國的第二枚“羅老”號火箭滿載著韓國人的期望升空,卻在137秒后凌空爆炸,重蹈了2009年的覆轍。
羅老號第一級火箭來自俄羅斯,發(fā)射失敗的責(zé)任在誰,就成了一個爭議的話題。而且一種火箭兩射兩敗,已經(jīng)不是某個元器件故障的問題,必定是在總體設(shè)計乃至頂層規(guī)劃上有所偏差。
韓國沒有能力自主研制完整的火箭。甚至有傳聞?wù)f其二級固體火箭也是某國航天部門的代工產(chǎn)品。如果傳聞屬實,那么韓國不過是掌握了兩級火箭的組裝技術(shù)而已,距離自主的火箭能力還有萬里之遙。那么,“羅老”號失敗的深層次原因是什么?韓國有可能掌握大型火箭技術(shù),乃至進(jìn)軍航天事業(yè)嗎?
廠房中的羅老號
火箭技術(shù)有高度的戰(zhàn)略意義,因此任何航天大國都不會輕易把它轉(zhuǎn)讓出去。戰(zhàn)后只有三個國家得到過正式的、完整的火箭技術(shù)轉(zhuǎn)讓。首先是日本,然后是印度,最后就是韓國。
從嚴(yán)格意義上說,俄羅斯對韓國的技術(shù)轉(zhuǎn)讓是相當(dāng)全面,也相當(dāng)厚道的。俄羅斯為韓國設(shè)計了完整的發(fā)射場和發(fā)射流程,而且在火箭出現(xiàn)事故隱患的時候多次果斷推遲發(fā)射,避免了悲劇在發(fā)射臺上發(fā)生。此外,其一級火箭的設(shè)計堪稱完美,雖然拿出了RD-151這個RD-191的減推力型,但畢竟是國際領(lǐng)先的發(fā)動機(jī)。目前全世界只有美國和俄羅斯有能力制造這樣大推力的低溫發(fā)動機(jī),俄羅斯的技術(shù)水平明顯領(lǐng)先。羅老號的一級火箭只用一個游動發(fā)動機(jī)就完成了全部姿態(tài)控制功能,不但降低了成本,也簡化了結(jié)構(gòu),令人贊嘆。另外,俄羅斯在火箭總體設(shè)計、總裝、總測方面提供了大量支持。
那么,在俄羅斯的這種技術(shù)支援下,韓國就能真正掌握火箭技術(shù),進(jìn)而成為“最厲害的國家”么?筆者的預(yù)測是非常悲觀的。
火箭研制從來不是一件可以急功近利的事業(yè)。當(dāng)今各航天國家在從事火箭研制以前,都具備了相當(dāng)?shù)墓I(yè)基礎(chǔ)和人才基礎(chǔ)。美國、蘇聯(lián)、日本、西歐諸國都是老牌工業(yè)強(qiáng)國,工業(yè)基礎(chǔ)和人才條件都具備。中國則通過導(dǎo)彈研制建立了一定的工業(yè)基礎(chǔ),具有了火箭推進(jìn)、制導(dǎo)控制、遙測遙控、發(fā)射、支援等能力,更重要的是擁有以錢學(xué)森為代表的大批留美、留蘇科學(xué)家。印度也擁有雄厚的人才基礎(chǔ),其優(yōu)秀科學(xué)家和工程師的科研能力一直得到國際公認(rèn),獲得諾貝爾獎項者不在少數(shù)。如果沒有這個因素,以印度的工業(yè)基礎(chǔ)是不可能涉足航天事業(yè)的。
10日上午5時1分,羅老號發(fā)射升空(上圖),但在發(fā)射137秒時空中爆炸墜毀(下圖)照片韓國航空宇宙研究院
羅老號運(yùn)載火箭轉(zhuǎn)場
羅老號發(fā)射的藝術(shù)想象圖
韓國首先并不具備工業(yè)基礎(chǔ),有限的人口和幅員決定了他們無力自建火箭工業(yè)體系,又無法象歐洲那樣實現(xiàn)多國平等合作,同時,韓國不具備完整的國民經(jīng)濟(jì)體系。而火箭技術(shù)幾乎要調(diào)動人類所有工業(yè)部門的資源。
另一方面,也是最重要的一點,人才基礎(chǔ)問題才是韓國在火箭事業(yè)上最致命的短板。這其中缺乏的不僅僅是專業(yè)技術(shù)人員?;鸺聵I(yè)在很大程度上是科學(xué)傳統(tǒng)的產(chǎn)物,體現(xiàn)了一個民族對未知世界的好奇心和探索欲,以及在面對新生事物時所采用的世界觀與方法論?,F(xiàn)有航天大國不是文明古國就是科學(xué)大國。韓國卻沒有這種基礎(chǔ),無論知名科學(xué)家還是重大科學(xué)、文明成就都不曾出現(xiàn)在韓國。韓國曾多次自稱某某科學(xué)成就其實出自韓國,但國際科學(xué)史學(xué)界卻無人認(rèn)同。
人類學(xué)的研究已經(jīng)證明,各民族、各種族之間的智商基本相同,并不存在某個民族或種族比其他人更加聰明或者愚笨的情形。因此,一個國家或民族能養(yǎng)育出多少科學(xué)人才,主要取決于科學(xué)傳統(tǒng)。缺乏科學(xué)傳統(tǒng)的結(jié)果,就是缺乏科學(xué)人才,尤其缺乏總師級的領(lǐng)軍人物。筆者在維基百科上發(fā)現(xiàn)“韓國科學(xué)家”這個類目下只有禹長春和黃禹錫兩人,禹長春是農(nóng)學(xué)家,早已去世;而黃禹錫是因為造假才出名的!
最簡單的一個例證就是數(shù)學(xué)。韓國無論在數(shù)學(xué)科研還是數(shù)學(xué)教學(xué)上都無甚建樹,從來沒有出現(xiàn)過可以稱為“數(shù)學(xué)家”的人物?;鸺菑?fù)雜的系統(tǒng)工程,沒有雄厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),無論結(jié)構(gòu)力學(xué)分析、軌道動力學(xué)分析、流體力學(xué)分析還是控制系統(tǒng)設(shè)計都無從談起。且不說中國歷史上那些名垂青史的偉大數(shù)學(xué)家,僅從國防工業(yè)系統(tǒng)找一個例子:我國某型導(dǎo)彈在進(jìn)行彈道分析時曾經(jīng)遇到困難,一位畢業(yè)于清華大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系的學(xué)者被請到現(xiàn)場。他徒手列出十?dāng)?shù)個微分方程,當(dāng)場解決問題。這就是數(shù)學(xué)家的威力。當(dāng)然,火箭技術(shù)還涉及材料、燃料、工藝等多方面問題,很顯然,韓國要付出更多的學(xué)費(fèi)才能意識到自己是何等缺乏人才。況且,火箭不是一兩個科學(xué)天才就能解決的。美國《空間新聞》在2008年把錢學(xué)森評為當(dāng)年的年度人物,在詳細(xì)描述了錢學(xué)森的科研經(jīng)歷和成就之后,該刊指出,“錢學(xué)森并不是單槍匹馬的火箭制造者,他在更多時候……”。換言之,是中華民族以龐大人口基數(shù)和勤奮讀書的民族傳統(tǒng),養(yǎng)育出了大量優(yōu)秀人才給錢老等老一輩科學(xué)家當(dāng)“學(xué)徒”,才造就了今天龐大的航天人才隊伍。韓國能否為航天事業(yè)提供足夠的人力資源,值得懷疑。
韓國羅老號運(yùn)載火箭
發(fā)射升空
圖左為韓“羅老”號發(fā)射時的情景,圖右為當(dāng)時的電視畫面
韓國報紙曾就羅老號發(fā)射采訪韓國為科學(xué)實踐所證明的正確方法,卻采取了一種靠不住的技術(shù),可能是因為沒有足夠經(jīng)費(fèi)租用俄羅斯測控船隊或其他國家測控延世大學(xué)天文宇宙學(xué)系教授崔圭弘,他表示“太空技術(shù)強(qiáng)國法國、俄羅斯也只是利用雷達(dá)追蹤火箭飛行軌跡,尚未能像韓國一樣建立利用無線通信互相傳輸火箭速度、位置等信息的系統(tǒng)?!币簿褪钦f,韓國率先研發(fā)并展示了一種新型的太空導(dǎo)航系統(tǒng)。
筆者認(rèn)為這種所謂的“無線通信互相傳輸火箭速度、位置等信息的系統(tǒng)”,應(yīng)當(dāng)屬于航天測控中的遙測部分。只不過是把火箭自身的測量參數(shù)用無線電發(fā)回地面。嚴(yán)格說,這不是什么發(fā)明創(chuàng)造。但是,韓國居然沒有用測控網(wǎng)來支持羅老號的飛行,卻相當(dāng)令人震驚。
從各方面信息來看,韓國都沒有部署電影經(jīng)緯儀和測控雷達(dá),也沒有派出船隊打撈記錄器。看來是完全依靠箭上儀器測定自身的位置、速度后,把有關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)回來。箭上自主測速測距的主要手段,無非慣性導(dǎo)航器件和GPS,慣性儀器有一個誤差累積的問題,因此依靠GPS的可能性比較大。
采用這種測控體制并非不可以,但隨著火箭飛行距離的增加,其測距精度會逐漸下降。而且羅老號向東南方向飛行,要先后靠近日本和我國臺灣,這兩個地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),無線通信網(wǎng)絡(luò)密集,電磁波的密度和發(fā)射功率都很大,有可能對火箭的通信造成干擾。特別是火箭進(jìn)入電離層后,這里的大氣已經(jīng)離子化,會對無線電傳播造成明顯影響。至于GPS,韓國很難買到高動態(tài)目標(biāo)所用的宇航級GPS接收機(jī)——這是美國嚴(yán)格控制出口的產(chǎn)品,如果美國肯向韓國轉(zhuǎn)讓這種東西,也就不會不肯轉(zhuǎn)讓火箭技術(shù)了。
韓國之前曾經(jīng)研制過K S R-1、KSR-2、KSR-3探空火箭,因此所謂“無線通信互相傳輸火箭速度、位置等信息的系統(tǒng)”可能是從探空火箭的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)衍生而來的。探空火箭的飛行距離、高度有限,采用這種方式可以解決問題。但當(dāng)飛行距離遠(yuǎn)至數(shù)千千米、飛行高度高至數(shù)百千米,這種體制就不再適用了。
所以,航天大國多采用被崔圭弘所鄙視的地基、?;走_(dá)精確監(jiān)測火箭的運(yùn)動參數(shù)。
目前世界上擁有完整測控網(wǎng)的只有美、俄、歐、中4家,印度要借助俄羅斯的測控網(wǎng),而日本基本要借助美國的測控網(wǎng)。不但如此,美、俄、歐、中在深空探測、載人航天活動中還經(jīng)常要進(jìn)行雙邊或多邊的測控協(xié)作,可見測控網(wǎng)是越大、越密越好。
其實這當(dāng)中有個非常簡單的邏輯,所有航天大國都選擇的道路,必然是唯一正確的,可謂殊途同歸。韓國沒有采取這種設(shè)施,也可能是沒有意識到航天測控和民用無線通信之間的差異。結(jié)果,就是完全不知道自己的火箭和衛(wèi)星飛到哪里去了。
韓國的產(chǎn)業(yè)升級速度,在人類文明史上是罕見的。當(dāng)朝鮮戰(zhàn)爭剛剛結(jié)束的時候,韓國還是個效率低下的農(nóng)業(yè)國。然而到青瓦臺事件爆發(fā)時,韓國就已經(jīng)是個準(zhǔn)工業(yè)化國家了。從那以后,韓國先后在電子技術(shù)、家用電器、汽車、造船等事業(yè)上突飛猛進(jìn),一度有超越日本的勢頭,這就是所謂的“漢江奇跡”。在軍事工業(yè)領(lǐng)域,韓國也陡然制造出了K-1、KDX-3、T-50、K-9等具有世界先進(jìn)水平的裝備。這在一定程度上或許給了韓國政府進(jìn)軍航天事業(yè)的信心。
問題在于,航天事業(yè)是產(chǎn)業(yè)升級的必然結(jié)果嗎?或者說,任何國家的產(chǎn)業(yè)升級之路都一定會達(dá)航天領(lǐng)域嗎?
韓國稱其首枚運(yùn)載火箭第二次發(fā)射時在距地70千米高空爆炸
韓國經(jīng)濟(jì)出口導(dǎo)向非常明顯,為了滿足出口需要,韓國政府對有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)大力傾斜。出口主導(dǎo)產(chǎn)品過分集中于半導(dǎo)體,鋼鐵,汽車,機(jī)械,造船及石化等少數(shù)品種。這種出口導(dǎo)向型經(jīng)濟(jì)的致命缺陷之一,就是沒有完整的工業(yè)體系。韓國的所謂產(chǎn)業(yè)升級,實際上是一個不斷接受西方淘汰技術(shù)的過程。
根據(jù)所謂的“木桶理論”,火箭事業(yè)需要一個完整木桶,韓國卻只有幾塊板而已。這幾塊板看起來誠然相當(dāng)粗壯,但想要箍桶還差得遠(yuǎn)。更何況,即使所有木板都具備了,想要箍桶也還需要更高、更復(fù)雜的技術(shù)。
至于韓國軍工業(yè)的突飛猛進(jìn)。也是美國技術(shù)援助的結(jié)果。例如T-50“金鷹”是美國方面在幫助臺灣設(shè)計“經(jīng)國號”戰(zhàn)斗機(jī)后,在其技術(shù)基礎(chǔ)上稍加改動而成的;KDX-3護(hù)衛(wèi)艦的核心系統(tǒng)“宙斯盾”是美國整機(jī)出口的,艦上的導(dǎo)彈、魚雷等武器無一不是在美國技術(shù)轉(zhuǎn)讓下生產(chǎn)的;至于K1坦克,就是M1坦克設(shè)計師的作品。
任何國家發(fā)展某項事業(yè),都要考慮自己的先天條件。對韓國來說,發(fā)展航天的另一個悲劇性的先天不足就是緯度。韓國身處高緯度地區(qū),當(dāng)?shù)氐牡厍蜃赞D(zhuǎn)速度遠(yuǎn)不如低緯度地區(qū),因此火箭發(fā)射時所能從地球上“借”到的速度比較少。理論上說,把發(fā)射工位放在赤道上是最優(yōu)的。蘇聯(lián)/俄羅斯同樣地處高緯度地區(qū),要發(fā)射重型航天器就必須研制重型火箭,這也是俄羅斯火箭推力巨大的外因之一。而美國、歐洲的主力發(fā)射場都設(shè)在低緯度地區(qū)。我國已經(jīng)開工興建的海南發(fā)射場同樣地處低緯度地區(qū)。韓國既無能力研制重型火箭,又無條件在低緯度國家尋求建設(shè)發(fā)射場。更可悲的是,韓國即使有了重型火箭,也沒有足夠的土地可以興建相應(yīng)的大型航天港,如果打算填海造地,其工程量足以拖垮整個國家。
升空
韓國并不具有從事火箭事業(yè)的基本條件,短期內(nèi)也看不到扭轉(zhuǎn)局面的可能性。韓國如果不放棄羅老號,就必須長期依靠俄羅斯的技術(shù)支持。但這種方法存在嚴(yán)重風(fēng)險。俄羅斯的“安加拉”火箭目前尚未投入使用,而這次發(fā)射后,RD-191發(fā)動機(jī)就屬于經(jīng)過飛行驗證的設(shè)備,“安加拉”可以正式進(jìn)軍國際市場了。一旦“安加拉”打開局面,RD-191的產(chǎn)能可能不足以同時支持“安加拉”和羅老號兩種火箭。那么赫魯尼切夫公司一定會優(yōu)先供應(yīng)自己的火箭,羅老號就要面對發(fā)動機(jī)斷炊的局面。韓國航天部門當(dāng)然可以高價競購,但韓國國會未必肯點頭。
羅老號運(yùn)載火箭轉(zhuǎn)場
韓國公開羅老號火箭發(fā)射失敗有關(guān)影像
這里還要考慮RD-191漲價的可能性。俄羅斯在壟斷性高技術(shù)產(chǎn)品的出口上經(jīng)常采取跳躍式提價的方式,最明顯的例子是印度購買的“戈爾什科夫”號航母,其漲價的理由和幅度猶如喜劇電影一般。在航天領(lǐng)域,俄羅斯的聯(lián)盟TMA飛船是當(dāng)今唯一可以頻繁飛行的載人航天器。因此,俄羅斯正在考慮大幅度提高歐洲、美國航天員乘坐聯(lián)盟TMA的費(fèi)用,從每人2000萬美元提到5500萬美元。雖然尚未施行,但已經(jīng)讓歐美航天部門人心惶惶。很難保證相同的事情不會發(fā)生在RD-191上。歐美國家或許有充足的政治經(jīng)濟(jì)手段讓俄羅斯放棄漲價的念頭,韓國卻沒有。
在目前已經(jīng)透露的消息中,并無俄羅斯向韓國轉(zhuǎn)讓RD-191生產(chǎn)技術(shù)的意向。在當(dāng)前情況下,韓國可以選擇仿制RD-191或再次自行研制與之相當(dāng)?shù)陌l(fā)動機(jī)。但韓國手中并沒有RD-191實物,研制期間也未獲得機(jī)會對其進(jìn)行測繪,俄方甚至禁止韓國人對其拍照,因此無從仿制。如果走自行研制的道路,那么從國際慣例看,一種火箭從啟動研制到首飛,大約要10年~20年,進(jìn)入成熟期至少需要20年。這已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過韓國當(dāng)前的航天計劃框架了。
因此,韓國的火箭將長期依賴俄羅斯,其發(fā)射將以極低的頻率進(jìn)行——這個頻率由俄羅斯提供發(fā)動機(jī)的速度決定。如果韓國放棄羅老號的設(shè)計,重新研制火箭,那么盡管其在火箭發(fā)射場地、二級固體火箭、遙測遙控上獲得了大量知識,但在火箭技術(shù)上的投資大半要化為烏有——一級火箭的技術(shù)積累是俄羅斯的,韓國并未獲得。等到韓國自行研制出羅老號這樣的火箭,航天大國的航天員可能已經(jīng)在月球上開聯(lián)歡會了。
如果韓國放棄羅老號而尋求設(shè)計新型火箭。這個抉擇的時刻應(yīng)該是在首批羅老號全部發(fā)射以后,也就是2015年前后。上文已經(jīng)通過分析得到結(jié)論,韓國無力自己研制真正的運(yùn)載火箭,如果打算繼續(xù)火箭事業(yè),唯一的辦法就是再次引進(jìn)。不過到那個時候,韓國應(yīng)該沒有太多型號可選擇:歐洲、美國、日本依然不會轉(zhuǎn)讓技術(shù),而俄羅斯仍然只有“安加拉”。如果發(fā)生這種情況,韓國有可能求助于中國。
中國是世界公認(rèn)的航天大國。部分國外媒體認(rèn)為,中國是緊隨美、俄之后的世界第三航天大國。這種評價可能有“捧殺”的嫌疑,但客觀上說明國外對我航天實力是認(rèn)可的。因此,韓國如果在火箭技術(shù)上陷入走投無路的境地,未必不會向中國求援。
在羅老號的研制中,中國航天企業(yè)已經(jīng)發(fā)揮了重要作用。根據(jù)新聞報道,2008年四川汶川地震,導(dǎo)致中國航天企業(yè)為韓國制造的某些部件推遲交付,也因此導(dǎo)致了羅老號數(shù)次推遲發(fā)射中的一次。
羅老號第二次發(fā)射慘遭墜毀
羅老號火箭發(fā)射示意圖
羅老號火箭轉(zhuǎn)場
羅老宇航中心,韓國教育科學(xué)技術(shù)部長官安秉萬(左)與韓國航天研究所所長李柱鎮(zhèn)在新聞發(fā)布會上
韓國民眾熱切期盼國產(chǎn)火箭發(fā)射成功
按照韓國航天技術(shù)發(fā)展的時間表,KSLV-2將在2018年首發(fā)。一般大型復(fù)雜型號的進(jìn)度都要比初期計劃推遲數(shù)年。因此KSLV-2能在2020年首發(fā)就算順利。如此計算,中韓航天合作的機(jī)會可能出現(xiàn)在2015年~2020年間。就韓國的航天基礎(chǔ)設(shè)施和發(fā)射場能力而言,選擇中國剛剛啟動研制的長征六號小型液體火箭比較合適。當(dāng)然,這取決于中國的外交政策。
實際上,韓國更應(yīng)當(dāng)向中國尋求的,是航天測控支援。本文在前面已經(jīng)分析了羅老號的測控困境。沒有測控就沒有航天,韓國如果堅持要把火箭之路走下去,就必須找到一個可以使用的測控網(wǎng)。很明顯,自主建立測控網(wǎng)超過了韓國的財政、工業(yè)能力,也很難找到愿意接納韓國測控站的國家。而中國在對外技術(shù)合作方面從來都稟承互惠互利的原則,不會開出韓國無法接受的價碼。只要韓國對中國證明自己是一個值得合作的伙伴,應(yīng)該有機(jī)會創(chuàng)建兩國的航天合作。實際上,中國在數(shù)年前就已經(jīng)啟動了亞太空間合作計劃,雖然目前還沒有實質(zhì)性的工程成果,但畢竟已經(jīng)走出了第一步,韓國不妨加入其中,開創(chuàng)東北亞國家高技術(shù)合作的典范。
如果實現(xiàn),韓國就能真正參與世界航天活動,并在部分航天產(chǎn)品上占有一定的市場份額。
韓國兒童自豪地觀看國產(chǎn)火箭發(fā)射