研究扩大整流罩和卫星适配器…提升运载能力
通过多次发射积累可靠性、降低成本…商业发射竞争力面临考验

编者注韩国自主研制的“世界”号运载火箭将于本月7日开启第五次太空飞行。经过四次发射验证飞行性能后,“世界”号将在第五次发射中挑战更为复杂的任务:一次搭载15颗卫星飞向太空,民营部门承担的角色进一步扩大,发射安全标准也更加严密。阿视亚经济以“世界”号第五次发射为契机,通过三期报道,梳理其历次改进、新任务挑战以及发射运行方式的变化。
韩国国产运载火箭“世界号”第五次发射所用箭体正在全罗南道高兴郡罗老航天中心的运载火箭综合装配楼内进行组装与检查。“世界号”将于本月7日搭载5颗超小型星座卫星和10颗立方体卫星,共计15颗卫星,开展第五次飞行。韩国航空宇宙研究院供图

韩国国产运载火箭“世界号”第五次发射所用箭体正在全罗南道高兴郡罗老航天中心的运载火箭综合装配楼内进行组装与检查。“世界号”将于本月7日搭载5颗超小型星座卫星和10颗立方体卫星,共计15颗卫星,开展第五次飞行。韩国航空宇宙研究院供图

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韩国自主研制的“世界”号运载火箭下一项课题,是以更低成本将更多卫星送入太空。在掌握自主运载火箭技术、通过多次发射积累可靠性的基础上,还须具备满足实际发射需求的竞争力。在不大幅改变基本设计的前提下,提高运载能力、降低成本,正成为“世界”号后续改进的核心。


“世界”号将于下月7日执行第五次飞行任务。此次将搭载微型星座卫星2至6号共5颗,以及10颗立方体卫星,总计15颗卫星。这是“世界”号单次发射搭载卫星数量最多的一次。

“世界号”运载火箭第五次发射搭载的卫星。韩国航空宇宙研究院供图

“世界号”运载火箭第五次发射搭载的卫星。韩国航空宇宙研究院供图

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随着卫星需求增加,对运载火箭的要求也在变化。韩国航空宇宙研究院宇宙运载火箭研究所所长Han Yeongmin近日在“世界”号第五次发射说明会上表示:“我们将卫星称为乘客,如今乘客似乎越来越多了。”


韩国航空宇宙研究院正在研究扩大包覆卫星的整流罩和卫星适配器尺寸的方案,以搭载更多卫星。同时,研究院也在探索不大幅改变运载火箭基本设计的情况下增加载荷重量的方案。


运载火箭的设计不能随意更改,因为采用相同设计和工艺进行多次发射,是积累可靠性的重要途径。设计改动越大,需要重新验证的要素就越多。韩国航空宇宙研究院计划保持“世界”号的基本构型与设计,根据实际发射需求逐步改进相关部分。


成本也是迈向商业运载火箭必须跨越的一道门槛。在研发阶段,“世界”号安装了各类测量设备和传感器,用于确认飞行中的火箭状态与性能。当多次发射积累了充分的飞行数据后,便可考虑减少部分必要性降低的设备,从而降低制造成本。

[“世界”号,不止于发射]①多载卫星,降低发射成本…“世界”号向“商业运载火箭”进化 View original image

“世界”号的零部件数量约为37万个。设计与制造工艺稳定后,能否高效地批量生产质量一致的运载火箭,将影响发射成本和进度。Han Yeongmin所长表示,韩国制造业现有的生产基础设施,可在重复制造阶段发挥优势。


多次发射也是提升可靠性的过程。运载火箭仅凭一两次成功,很难达到商业发射服务所需的可靠性。“世界”号同样需要通过后续多次发射,积累制造、组装、测试及发射运行全过程的经验与数据。


韩国政府正推动在“世界”号升级项目结束后继续开展发射,以缩短发射空档期,满足国内发射需求。其目的是从以运载火箭研发本身为目标的阶段,迈向建立发射服务体系、按所需时间将卫星送入太空的阶段。


归根结底,决定竞争力的另一项条件是价格。即便发射成功,若成本远高于国外运载火箭,也难以吸引商业卫星客户。这正是必须在提升运载能力的同时,降低制造、测试和运行成本的原因。

“世界”号运载火箭第五次发射前,位于全罗南道高兴郡罗老航天中心的整流罩正在进行发射准备。韩国航空宇宙研究院正研究扩大整流罩和卫星适配器尺寸的方案,以便今后搭载更多卫星。韩国航空宇宙研究院供图

“世界”号运载火箭第五次发射前,位于全罗南道高兴郡罗老航天中心的整流罩正在进行发射准备。韩国航空宇宙研究院正研究扩大整流罩和卫星适配器尺寸的方案,以便今后搭载更多卫星。韩国航空宇宙研究院供图

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Han Yeongmin所长表示:“要具备商业可行性,就必须大幅降低成本。”


韩国宇宙航空厅厅长Oh Taeseok也提出,通过“世界”号多次发射,提高发射可靠性并确保稳定发射需求的构想。他在上月30日举行的宽勋讨论会上表示:“我们将通过‘世界’号多次发射提高发射可靠性,并让国内研发的卫星使用国产运载火箭发射,从而确保稳定的发射需求。”



韩国宇宙航空厅宇宙运输部门负责人Park Jaeseong也强调:“‘发射成功’与‘发射服务’的区别,在于能否实现经济效益。除了高可靠性,还必须提供低成本、高效率且具有竞争力的服务。”


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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