朝鮮運(yùn)載火箭是如何煉成的？

□ 張雪松

由于彈道導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭技術(shù)上的相通性，朝鮮的航天發(fā)射一直備受人們的關(guān)注。2012年12月12日，朝鮮“銀河”3號(hào)火箭發(fā)射成功，將第二顆“光明星”3號(hào)衛(wèi)星送入軌道，從而成為人類歷史上第10個(gè)具備獨(dú)立航天發(fā)射能力的國(guó)家。

對(duì)于朝鮮這樣受到長(zhǎng)期封鎖的小國(guó)，即使在“先軍政治”路線下大力發(fā)展軍工尤其是彈道導(dǎo)彈的研制和制造，運(yùn)載火箭的發(fā)射成功固然不易，其含金量更讓人刮目相看。

從引進(jìn)“飛毛腿”導(dǎo)彈開始

朝鮮的運(yùn)載火箭是在彈道導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的，這也是蘇聯(lián)、美國(guó)和中國(guó)等航天大國(guó)早期發(fā)展的典型路線。

朝鮮進(jìn)口埃及的R-17“飛毛腿”導(dǎo)彈，才真正接觸到彈道導(dǎo)彈技術(shù)。R-17導(dǎo)彈是一種典型的液體短程彈道導(dǎo)彈，是蘇聯(lián)20世紀(jì)50年代技術(shù)的產(chǎn)物。就是這種導(dǎo)彈技術(shù)的衍生發(fā)展，成就了“銀河”3號(hào)火箭的成功。

朝鮮是一個(gè)處于冷戰(zhàn)最前線的小國(guó)，在獨(dú)特的國(guó)內(nèi)外環(huán)境下它建立了一個(gè)小而全、偏重軍工等重工業(yè)的工業(yè)體系。在這樣獨(dú)特的工業(yè)體系支持下，獲得R-17導(dǎo)彈技術(shù)后，朝鮮迅速完成了R-17導(dǎo)彈的國(guó)產(chǎn)化并命名為“化城”導(dǎo)彈，后來(lái)還改進(jìn)了發(fā)動(dòng)機(jī)和制導(dǎo)系統(tǒng)，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)推力和制導(dǎo)精度，導(dǎo)彈射程也增加到600千米。朝鮮還進(jìn)一步對(duì)飛毛腿導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了放大，以此為基礎(chǔ)研制出“蘆洞”液體中程導(dǎo)彈。

根據(jù)公開圖片的比較，“蘆洞”導(dǎo)彈的發(fā)動(dòng)機(jī)噴口直徑0.6米，比R-17“飛毛腿”導(dǎo)彈的噴口大50%左右，其地面推力也翻了一番達(dá)到約29噸，這標(biāo)志著朝鮮運(yùn)載火箭技術(shù)的一個(gè)重要飛躍。

“白頭山”1號(hào)火箭之謎

不少外國(guó)分析家認(rèn)為，朝鮮在放大“飛毛腿”導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)的過程中得到了俄羅斯工程師的幫助，事實(shí)顯示：朝鮮已經(jīng)具備了這種新型發(fā)動(dòng)機(jī)的研制和生產(chǎn)能力。以“蘆洞”導(dǎo)彈做為第一級(jí)箭體，增加R-17“飛毛腿”導(dǎo)彈的第二級(jí)和9K79“圣甲蟲”導(dǎo)彈的第三級(jí)，就是朝鮮1998年8月31日發(fā)射的“白頭山”1號(hào)運(yùn)載火箭。

由于三級(jí)火箭工作不正常，“白頭山”1號(hào)火箭的發(fā)射以失敗告終，“光明星”1號(hào)衛(wèi)星沒能進(jìn)入軌道。但是，“白頭山”1號(hào)火箭發(fā)射后飛過日本本州島上空，日本普遍恐慌并開始研制和部署彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，這大概是朝鮮始料未及的。

美日等國(guó)認(rèn)為這次發(fā)射是為了測(cè)試“大浦洞”1號(hào)導(dǎo)彈，但情報(bào)中的“蘆洞”導(dǎo)彈作為第一級(jí)、“化城”導(dǎo)彈做第二級(jí)的“大浦洞”導(dǎo)彈再也沒有出現(xiàn)過?，F(xiàn)在看來(lái)，所謂的“大浦洞”1號(hào)導(dǎo)彈只是突破多級(jí)火箭的驗(yàn)證項(xiàng)目，朝鮮彈道導(dǎo)彈的研制重點(diǎn)隨后轉(zhuǎn)向 “大浦洞”2號(hào)液體遠(yuǎn)程導(dǎo)彈以及仿制R-27導(dǎo)彈的BM-25液體中程導(dǎo)彈。

“銀河”3號(hào)火箭升空

發(fā)射控制大廳

成功仿制R-27導(dǎo)彈

第一級(jí)四機(jī)并聯(lián)的“大浦洞”2號(hào)導(dǎo)彈的研制可能開始于1987年，采用放大后的“蘆洞”導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)（推力和我國(guó)東風(fēng)四號(hào)導(dǎo)彈使用的YF-1發(fā)動(dòng)機(jī)相近）。朝鮮由于工業(yè)水平相對(duì)落后，無(wú)法簡(jiǎn)單復(fù)制先進(jìn)的R-27導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)，朝鮮火箭工程師在俄羅斯工程師指導(dǎo)下做了適應(yīng)性的改造，即使發(fā)動(dòng)機(jī)性能有所下降，其技術(shù)和性能仍然比從飛毛腿導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)比例放大的“蘆洞”導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)好得多，這是BM-25導(dǎo)彈具備2500千米左右射程的根本保證。BM-25導(dǎo)彈仍然沿用了R-27導(dǎo)彈1.5米直徑的彈體，但加長(zhǎng)了導(dǎo)彈長(zhǎng)度，通過增加燃料來(lái)增程。朝鮮還仿制了R-27導(dǎo)彈的游動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，獲得了高性能的小推力發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，為新一代運(yùn)載火箭的研制進(jìn)一步鋪平了道路。

2009年4月5日朝鮮自東海岸的舞水端里發(fā)射場(chǎng)發(fā)射了“銀河”2號(hào)火箭，據(jù)稱“銀河”2號(hào)火箭的近地軌道運(yùn)載能力可達(dá)幾百千克。根據(jù)朝鮮公布的照片分析，它的前兩級(jí)就是“大浦洞”2號(hào)導(dǎo)彈，而第三級(jí)很可能使用液體發(fā)動(dòng)機(jī)。朝鮮發(fā)射“銀河”2號(hào)火箭前，伊朗在2009年2月2日發(fā)射了一枚“信使”2號(hào)運(yùn)載火箭。從伊朗公布的“信使”2號(hào)火箭的大量圖片可看出，伊朗獲得過朝鮮輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。不過戲劇性的是伊朗的火箭發(fā)射搶先獲得了成功，伊朗也因此成為第九個(gè)具備航天發(fā)射能力的國(guó)家，而朝鮮的“銀河”2號(hào)火箭發(fā)射由于第三級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)沒有點(diǎn)火，發(fā)射又一次遭遇失敗。

塔架打開

“銀河”3號(hào)的含金量

2012年年初，朝鮮宣布，將以“銀河”3號(hào)火箭從西海岸的東倉(cāng)里發(fā)射基地發(fā)射“光明星”3號(hào)衛(wèi)星。朝鮮發(fā)射前不僅向國(guó)際海事組織(IMO)通報(bào)了火箭落區(qū)位置，還邀請(qǐng)各國(guó)記者前來(lái)采訪，希望借此機(jī)會(huì)澄清朝鮮進(jìn)行導(dǎo)彈試射的謠言。朝鮮發(fā)射場(chǎng)負(fù)責(zé)人向各國(guó)記者介紹了“銀河”3號(hào)火箭的基本情況，如火箭高30米，第一級(jí)直徑2.4米，起飛質(zhì)量91噸，起飛推力120噸等。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)記者拍攝的照片，“銀河”3號(hào)火箭和“銀河”2號(hào)火箭大同小異，第三級(jí)長(zhǎng)度略有增加，據(jù)判斷是為了增加運(yùn)力以達(dá)到設(shè)計(jì)的太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載能力。

我們還可以根據(jù)記者拍攝的高分辨率照片，按照箭體比例進(jìn)一步推算出“銀河”3號(hào)火箭第二級(jí)直徑1.5米、二級(jí)直徑1.2米，證實(shí)了“銀河”系列火箭使用R-27導(dǎo)彈或是其仿制型號(hào)作為第二級(jí)的猜測(cè)。根據(jù)這些信息，我們可以判斷“銀河”系列火箭第一級(jí)使用4臺(tái)“蘆洞”導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)、第二級(jí)使用單臺(tái)R-27或是BM-25導(dǎo)彈主發(fā)動(dòng)機(jī)，第三級(jí)使用R-27導(dǎo)彈的游動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

2012年4月13日，“銀河”3號(hào)火箭第一次發(fā)射，起飛后第一級(jí)分離前火箭即解體爆炸，這算是朝鮮三次發(fā)射失敗中最糟糕的一次。朝鮮政府承認(rèn)了這次發(fā)射失敗，而不是如前兩次一樣自欺欺人地宣布發(fā)射成功，多少也算是一個(gè)進(jìn)步。朝鮮的進(jìn)步不僅體現(xiàn)在宣傳領(lǐng)域，根據(jù)韓國(guó)媒體報(bào)道，東倉(cāng)里基地還有一枚火箭可供發(fā)射，這說明朝鮮一個(gè)批次至少具備生產(chǎn)兩枚火箭的批量生產(chǎn)能力，或許這是比發(fā)射成敗更令人關(guān)心的問題。果然，2012年12月12日，“銀河”3號(hào)的發(fā)射成功，不僅讓舉世震驚，而且搶盡了因故推遲發(fā)射的韓國(guó)“羅老”號(hào)火箭風(fēng)頭，讓韓國(guó)在具備航天發(fā)射能力的競(jìng)賽中落敗。

“銀河”3號(hào)火箭在廠房裝配

演示屏幕正在全程跟蹤

朝鮮展示的航天實(shí)力

朝中社在發(fā)射成功后很快發(fā)布新聞。據(jù)朝中社報(bào)道，第二顆“光明星”3號(hào)衛(wèi)星運(yùn)行在軌道傾角97.4度，近地點(diǎn)高度499.7千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度584.18千米的軌道上，運(yùn)行周期為95分29秒。

“銀河”3號(hào)火箭總體設(shè)計(jì)和性能與長(zhǎng)征一號(hào)火箭相當(dāng)相近，首次發(fā)射就將衛(wèi)星成功送入太陽(yáng)同步軌道，這樣的記錄在各國(guó)首次航天發(fā)射中前所未有。由于東倉(cāng)里發(fā)射場(chǎng)地理位置的限制，為了避免火箭二級(jí)殘骸落入或是過于靠近菲律賓領(lǐng)土，朝鮮在火箭彈道設(shè)計(jì)上也做出了精心的調(diào)整。根據(jù)朝鮮向國(guó)際海事組織呈報(bào)的落區(qū)位置分析，“銀河”3號(hào)火箭并不是直接瞄準(zhǔn)太陽(yáng)同步軌道傾角發(fā)射的，而是使用一個(gè)略為偏東的初始射向，再使用第三級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)向西進(jìn)行偏航機(jī)動(dòng)。這樣的設(shè)計(jì)不僅損失了部分運(yùn)載能力，也對(duì)第三級(jí)火箭的控制也提出了更高的要求，尤其是朝鮮既沒有測(cè)控船也沒有海外測(cè)控站，火箭遙測(cè)控制難度頗大。

朝鮮還公布了箭載攝像機(jī)拍攝的發(fā)射視頻，其視頻質(zhì)量相當(dāng)穩(wěn)定。此外朝鮮運(yùn)載火箭的級(jí)間段也沒有復(fù)制早期長(zhǎng)征火箭采用的桿系結(jié)構(gòu)，而是使用了更先進(jìn)的半硬殼式結(jié)構(gòu)，這些措施說明朝鮮也在運(yùn)載火箭的細(xì)節(jié)上下了很大功夫。

從朝鮮官方發(fā)布的數(shù)據(jù)看，“光明星”3號(hào)衛(wèi)星的軌道傾角和近地點(diǎn)控制得相當(dāng)精確，表明“銀河”3號(hào)火箭第三級(jí)關(guān)機(jī)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向和關(guān)機(jī)時(shí)的高度都控制得很好，只是衛(wèi)星遠(yuǎn)地點(diǎn)有80多千米的誤差，這意味著第三級(jí)火箭的關(guān)機(jī)速度有不小的偏差，但對(duì)比日本首次發(fā)射時(shí)衛(wèi)星的遠(yuǎn)地點(diǎn)偏離1250千米，這個(gè)偏差還在可容忍的范圍內(nèi)。

根據(jù)朝鮮的介紹，“光明星”3號(hào)衛(wèi)星將用于對(duì)地觀測(cè)，但種種跡象表明，“光明星”3號(hào)衛(wèi)星很可能已經(jīng)失控，無(wú)法正常工作。美國(guó)媒體報(bào)道“光明星”3號(hào)雖然進(jìn)入太空軌道，但衛(wèi)星在進(jìn)行異常的翻轉(zhuǎn)。世界各地的無(wú)線電愛好者也沒有在朝鮮宣布的470MHz波段收聽到《金日成將軍之歌》。對(duì)于第一次航天發(fā)射來(lái)說，衛(wèi)星順利入軌的意義要比衛(wèi)星正常工作大得多，這只能說是一個(gè)遺憾而不是失敗。