下可送核弹,火箭发射18颗小卫星失败

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撰文:利刃大驱

中国航天网站2006年7月27日综合报道】7月26日,俄罗斯常规弹道导弹改装的民用“第聂伯”火箭未能将一组小卫星送入轨道,坠于拜科努尔发射场南部25千米处。未造成伤亡。

  • 名称:第聂伯(Dnepr,SS-18/Satan,R-36M)运载火箭
  • 制造商:yuzhnoe设计局
  • 发射日期:1999年4月21日
  • 发射地点:俄罗斯,拜科努尔

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火箭于格林尼治时间27日19时43分发射,目的是将载荷送入523千米高空的太阳同步轨道,轨道倾角97.4度。发射后86秒,火箭第一级未能按时分离,发动机按应急模式提前停止了转动。相关人员正在进行事故调查,查找火箭发射失败的根本原因。

参数

  • 长度:34.3米
  • 中心直径:3米

众所周知,洲际弹道导弹的发射技术和运载火箭是极其相似的,基本属于同宗。其区别主要在于,运载火箭的目的是将有效载荷送至太空,且不要求精确的返回位置。而洲际弹道导弹则是将”载荷”发射至太空之后,再使其以一定精度重返地球的指定位置。所以,在一定程度来说,只要接受简单的改装,这两者就可以实现功能的互换。显然,这为那些头疼如何解决老旧洲际导弹退役问题的国家提供了一条不错的思路。

本次发射由俄、乌联合企业ISC Kosmotras负责。“第聂伯”火箭由
R-36M洲际弹道导弹
改装,长34米,可携带直径3米的有效载荷,有三个级段。火箭第一级使用了4室RD-264
发动机,为未经改装的R-36M 导弹发动机。
本次发射原计划6月进行,但准备“第聂伯”火箭期间,发现问题,发射推迟。

有效载荷

  • 近地轨道有效载荷:4500千克

第聂伯(Dnepr,SS-18/Satan,R-36M)苏/俄图片 3

  第聂伯运载火箭是由世界上最强大的弹道导弹——俄罗斯和乌克兰的SS-18洲际弹道导弹改进而成的。根据削减战略武器条约(START),至少有115枚SS-18导弹要被改造成运载火箭。1997年,ISC
Kosmotras成立,负责发射计划的管理和市场工作。

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“第聂伯”火箭的前6次发射皆取得成功。2006年7月12日,第聂伯曾将美国“起源”-1可膨胀太空舱成功送入轨道。“起源”-2原定于2006年晚些时候或2007年早些时候发射,由于本次“第聂伯”发射失败,“起源”-2发射日期可能推迟。

结构特点研制历程使用情况型号演变

作为洲际弹道导弹方面底蕴深厚的大国,俄罗斯一直持有数量相当庞大的洲际弹道导弹,但老旧的弹道导弹退役问题一直是俄罗斯的一块”心头病”。毕竟,直接进行拆解的话,这费用有点划不来,继续用的话又要付出不少的日常维护费用。所以,在综合考虑之后,俄罗斯选择了将退役的洲际弹道导弹改装成运载火箭这条路子。据俄媒报道,随着未来RS-28″萨尔马特”洲际导弹的列装,老旧的R-36M”撒旦”系列导弹将逐步退役。而退役的”撒旦”,则会被转为民用运载火箭,继续发挥余热。

本次发射失败共损失18颗小卫星。最大载荷为白俄罗斯首颗人造卫星Belka,这是一颗监视遥感卫星。制造者称该卫星旨在捕获高分辨率的可见光图像与红外图像,其5年期任务的主要目标是绘图、气候观察、追踪地理变化。该计划耗资约854万美元。

结构特点

SS-18被设计为携带分导式多弹头或单弹头的二级导弹,在结构布局方面基本与SS-9类似,但采用了更先进的技术和更紧凑的配置,使导弹结构重量减轻。SS-18采用自主惯性制导系统,精度不是很高,即使是多弹头也要求具备较大威力,才能打击加固发射井等硬目标。

R-36M又称为“长官”,与SS-18相比改进主要有以下几点:一是将二级火箭发动机完全浸入推进剂箱,使之融为一体。以前这种方案只用于潜射弹道导弹,可使导弹的外观尺寸明显缩小。二是相应改进了导弹的运输发射筒结构,使之更轻巧。三是将导弹的10个子弹头分2层配置在特制框架上,使弹头部分更加紧凑。

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此外还包括:1颗俄罗斯莫斯科国立技术大学学生建造的微卫星Baumanets,原计划在太空运行至少1年,用于教学研究;2颗意大利高校微卫星,UniSat
4是罗马大学师生建造的系列微卫星中的第4颗,PICPOT为都灵学生设计建造;5个便携式可展开设备内还装有14个手掌大小的CubeSat有效载荷。

研制历程

第聂伯运载火箭的第一次发射是1999年4月21日在拜科努尔进行的,使用一颗已经服役了20多年的导弹发射了英国制造的小卫星Uosat一12。这次成功发射以后,这种型号火箭的保障服役期(guaranteed
service life)延长到了至少25年。

由于R-36系列导弹的实际性能不符合预期估计,前苏联在R-36系列的基础上重新设计了R-36M”撒旦”系列导弹。相关资料显示,R-36M最早于1975年年底开始部署,初期型仅两年时间就成功部署了56具,这一部署速度在当时的北约阵营内部引起了不小的恐慌。俄罗斯目前所装备的”撒旦”导弹,都是现代化升级的R-36M2型,这型”撒旦”主要提升了射击精度以及弹头威力。通过其所携带了十枚分导式弹头,可以有效突破敌方反导防御,对敌人的反导阵地以及固定导弹发射井进行饱和式打击。

这14颗CubeSat由全球美、韩、日等10所高校建造,卫星宽0.1米。原计划CubeSat星群进入500-600千米高空的轨道,研究电离层如何影响gps信号。CubeSat
计划是为了向高校和其他低预算团体提供机会,以4万美元左右建造卫星航天器。下一次CubeSat
发射预计于2006年秋进行,届时将使用另一枚“第聂伯”火箭将7颗小卫星送入轨道。

使用情况

第聂伯运载火箭在Yasnyy
(Dombarovsky洲际弹道导弹基地)的第一次太空发射于2006年7月12日进行的,这次发射将起源1号(Genesis
I)膨胀式飞船送入了轨道。ISC
Kosmotras公司计划将第聂伯火箭的发射活动延续到2017年保障服役期结束。在这段时期内,第聂伯的可靠性每年都会受到考验。

截止2000年,俄罗斯共装备有180枚SS-18,携带弹头1
800个;到2001年,其数量变动为154枚,相应弹头为1
540个,分别部署在栋巴罗夫斯基、卡尔塔雷、乌茹尔3个导弹师。2005年4月,俄国防部长下令从4月1日起俄军开始撤销驻卡尔塔雷的第59导弹师。这使俄罗斯SS-18导弹师仅存第13师和第62师,共装备SS-18导弹85枚,弹头也不超过850枚。外界估计,随着“白杨M”井基导弹的陆续服役,部署较早的第13师的SS-18可能会被裁减。

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型号演变

  • SS-18IV
    该型火箭的问世使苏联战略导弹接近了精确时代,但经过前期部署和使用,发现其庞大的体形增加了阵地安置和维护的难度。

其实,早在前苏联时期,洲际导弹和运载火箭的转化就已经开始了。将世界上第一颗人造地球卫星”斯普特尼克1号”送入轨道的运载火箭”卫星”号,就是由当时苏联装备的R-7洲际弹道导弹进一步改装而成的。而在”卫星”号基础上建造的”东方”号运载火箭又成功将人类第一位宇航员尤里·加加林送入了预定轨道。更有趣的是,在世界的另一面,美国的第一颗人造卫星也是由”红石”导弹改装的”丘辟特-C”运载火箭送入太空的。由此可见,洲际弹道导弹和运载火箭的渊源非常久远,宛如一对能互换身份的亲兄弟。

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在俄乌两国关系还没有闹得这么僵时,两国就曾合作进行过R-36洲际导弹和第聂伯火箭之间的改造工作。其实验结果显示,由R-36改装过来的第聂伯火箭可以将4.5吨的有效载荷发射至近地球轨道,而在国际空间站所处的轨道高度上,第聂伯火箭仍然可以运送3.2吨的有效载荷。可以说,从整体数据上来看,这两者的转化非常成功,前景非常不错。但随着俄乌交恶,第聂伯火箭仅仅发射了22次就夭折了,距离其计划的150次差距颇大。不过,这次合作的经验让俄罗斯认识到,退役洲际弹道导弹的巨大用途,这才有了如今”撒旦”为民服务的例子。

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显然,作为R-36系列的继任者,R-36M“撒旦”系列所转化而成的运载火箭在有效载荷等性能指标上肯定是要比前者强不少的。再结合“撒旦”所具有的多弹头分导能力,其运载火箭型理论上也是可以进行“一箭多星”的发射的。除了作为运载火箭使用,“撒旦”还可以用来对付撞向地球的小行星或陨石,将它们在太空中摧毁,已避免这些“天外来客”对地球产生威胁。可以预见,在“撒旦”大量投入民用之后,将有效解决退役洲际弹道导弹的善后处理问题,且还可能给俄罗斯带来一笔价格不菲的发射收入。至于在不久的将来,“撒旦”是变成消灭小行星的“杀手”还是变成护送卫星的“天使”?让我们拭目以待。

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