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亚太军情观察 | 美国为什么长期依赖俄罗斯的火箭发动机?

2017-09-12 10:29:00  來源:亚太日报 【返回列表】

亚太日报评论员 凌霄云

据《华尔街日报》报道称,近日美国国防部宣布,将向洛克希德-马丁公司和波音公司合资成立的联合发射联盟公司(ULA)购“宇宙神-5”火箭直至2024或2025年。

美国是国际上响当当的航天大国,拥有雄厚的航天技术,在某些领域甚至超过了俄罗斯,但出人意料的是,在作为火箭关键部件的发动机上却长时间依赖俄罗斯。“宇宙神-5”是美国的主力运载火箭,但长期以来一直使用俄制RD-180发动机已是公开的秘密。尽管美国出于安全考虑,想尽快放弃向俄购买火箭发动机,研制RD-180发动机替代品的呼声在美国内也是迅速高涨,但据火箭部门消息人士称,在2028年前,美国都还只能向俄购买火箭发动机,这究竟是什么原因?

性能稳定,为美航天活动做出重要贡献

RD-180火箭发动机由俄罗斯国有动力机械科研生产联合体生产制造的一款双燃烧室、双喷嘴的火箭发动机,由RD-170系列衍生而来,属于俄罗斯的几大高技术产品之一,不仅继承了RD-171发动机的富氧预燃室设计,而且还采用共享涡轮泵和高压分级燃烧循环,真空推力超过400吨、比冲3052米/秒,发动机效率更高,无论从推力、重量,还是可靠性方面,都是目前世界上同级别产品中最优秀的产品,成为世界各国大推力火箭发动机的首选。

苏联解体后,美国利用俄罗斯急于投向西方怀抱的机会,成功获得了这种令西方馋涎欲滴火箭。早在1990年,美国就开始在其运载火箭上使用RD-180火箭发动机,并先后完成了月球、火星、冥王星和木星等探测任务,其较高的稳定性能为美国的航天活动做出了重要的贡献。

1997年,俄罗斯与美国签订了总额为10亿美元的合作协议,按照协议,俄方将在2018年底向美国交付101台RD-180火箭发动机。20多年来,RD-180成功发射火箭70多次,仅出现一次故障,充分证明了RD-180的可靠和稳定性。

2017年7月,俄动力机械科研生产联合体火箭发动机公司执行长伊戈尔•阿尔佐佐夫宣布,将如期继续向美国提供11台RD-180发动机,这不仅进一步加深了美国对该发动机的依赖性,也使得RD-180成为美俄火箭领域国际合作的典范。

价格极低,可节省资金优先发展美海空军项目

近年来,美国对航天预算进行了大幅的缩减。在美国军方制定的未来15年计划中,对火箭项目的拨款是排在隐形战机、战略导弹、核潜艇、航母等海空军项目之后的。

在价格比较上,RD-180火箭发动机由于价格便宜,仅约1000万美元一台,而美国航空喷气公司提出的LOX AR-1型火箭发动机方案,单台报价就是2500万美元,并且这个报价还没有分摊美国10亿美元的研发费用,远远逾越RD-180型火箭发动机。RD-180火箭发动机比美国人自己研发的发动机成本低一半之多,成为吸引美国的最大优势。

美国国防部副部长罗伯特•沃克表示,如果一旦放弃RD-180发动机,美国的火箭发射成本将大大增加,单次发射费用至少要增加40%左右,这样在6年内将会使美军增加15亿至50亿美元的支出,而继续使用RD-180发动机,将会节省大量资金,从而更好地完成美海空军计划的优先项目。

暂无替代产品,摆脱依赖任重而道远

长期以来,美国大部分卫星发射任务均由美国空军和国家航天局(NASA)完成。但自2006年起,美国空军开始就发射“宇宙神-5”型火箭的任务分包给了联合发射联盟公司,该公司作为一家民间企业,为追求最大利润,长期以来只依赖采购的俄制RD-180发动机,而不再研发同级别的发动机,从而导致其研制火箭发动机的能力逐渐衰退,对美国的航天计划发生了很大影响。

如果美国放弃采用俄罗斯的RD-180型火箭发动机,就必须要研制生产出适当的产品予以替代。日前,由美国航天专家组成的一个委员会对在不使用RD-180发动机条件下的美国火箭发射情况进行了展望,结果发现,要研制出可替换RD-180型发动机的产品最少需要5年甚至更多的时间,而美国目前RD-180火箭发动机的储备量仅能满足两年的火箭发射需求,因此存在一个近三年的发射缺口。

这三年的缺口将对美国的敏感领域,特别是军事卫星通信和导弹防御体系造成严重后果。目前,美国专用于太空监视和导弹防御的天基红外系统(SBIRS)卫星均由“宇宙神-5”型火箭发射送入了地球同步轨道,一旦出现缺乏RD-180型发动机,将会导致至少30项发射任务的延迟,并使美国已经构建的卫星通信和防空警报系统处于危险之中。

总体上来说,尽管美国出于安全考虑,正在致力自主研发RD-180发动机的替代品,以及研制可替代“宇宙神-5”的新型运载火箭。但由于“宇宙神-5”火箭在美国有效载荷发射任务中的重要地位,以及新型液体火箭发动机研制一般需要数年时间,因此美国在短期内很难摆脱对RD-180的依赖,成功研发新的替代品还将任重而道远。


作者简介:凌霄云,亚太智库研究员,云南财经大学国际工商学院一带一路国际问题研究中心特聘研究员,国际关系学博士,军事战略学博士后,主要研究领域为国际战略与防务热点问题。

“亚太军情观察”作者均为资深军事记者和评论员,专栏紧扣全球军事热点和动态,为读者解析大国国防政策、地缘军事动向、国际军事技术、新型武器装备以及军事战略思想等。

(来源:亚太日报)

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