俄停止研制“叶尼塞”重型火箭 对载人登月影响重大

  原标题:俄停止研制“叶尼塞”重型火箭,对载人登月影响重大

  俄罗斯载人登月计划再次遭遇不利因素。

  据俄新社日前报道,俄罗斯能源火箭与航天集团进步国家设计中心的主管巴拉诺夫表示,俄罗斯已停止了“叶尼塞”重型火箭的技术设计工作。由于“叶尼塞”重型火箭是俄罗斯载人登月及月球基地建设的基础,因此该型火箭的停止研制或将影响俄罗斯2030年载人登月目标的实现。

俄停止研制“叶尼塞”重型火箭 对载人登月影响重大

  “叶尼塞”重型火箭设想图。

  为登月而生的“叶尼塞”重型火箭

  为实现载人登陆月球并进行持续开发,俄罗斯国家航天集团公司于2016年和2017年启动重型火箭的相关论证工作,2018年1月俄总统普京签署总统令,批准开始研制重型火箭。2018年4月,开始进行重型火箭的初始设计;12月,俄罗斯国家航天集团公司先后召开两次评审会,确定重型火箭的最终技术设计方案。

  2019年1月,俄罗斯国家航天集团公司总裁罗戈津正式将重型火箭命名为“叶尼塞”重型火箭;2月,俄罗斯国家航天集团公司向俄联邦政府提交研发重型火箭的联邦计划草案;10月,进步国家设计中心举行评审会,通过“叶尼塞”初步概念设计方案,火箭的研制工作将进入方案细化阶段。

  根据俄罗斯相关规划文件显示,“叶尼塞”重型火箭基本型的近地轨道能力应至少为80吨,后续型号可提升至100吨,极月轨道运输能力至少为20吨;主要任务是将俄罗斯下一代“雄鹰”号载人飞船(20吨)送入月球轨道。作为一项独立的联邦计划(不在《2016-2025俄罗斯联邦航天规划》之中),火箭研制与首飞任务成本约7400亿卢布(约116亿美元)。

  “叶尼塞”重型火箭设计方案由进步国家设计中心提出,为“一级半”结构,捆绑6台助推器,芯级为1台RD-180MV发动机;在6个助推器中,分成2组(4+2)先后燃烧并分离,这样芯级可在起飞时节流燃烧。火箭可将80吨载荷送入200千米、倾角51.7度的近地轨道。若执行月球轨道任务,则需加装以2台RD-0146氢氧发动机提供动力的第二级,以及DM-03上面级,使200千米月球轨道的运输能力达到25吨。与其他设计方案相比,该方案有两大特点:一是技术上最为成熟,可在10年内完成首次发射;二是载荷能力足以支持月球着陆(月球着陆器重25吨)。

  后继型“顿河”火箭将在“叶尼塞”的基础上,再增加一级氢氧发动机,使其近地轨道运载能力达到130吨,月球轨道运载能力达到32吨,可用于发射俄罗斯的月球基地模块。“顿河”首飞将在2030年之后。

俄停止研制“叶尼塞”重型火箭 对载人登月影响重大

  苏联解体后,俄罗斯自主研制的最大运力火箭是“安加拉”-A5,但研制计划进展并不顺利。

  遭遇的经费与技术难题

  在“叶尼塞”完成初始设计即将进入真正实施阶段之前,“叶尼塞”重型火箭接连遭遇经费与技术难题,导致从2019年10月之后,一直处于纸面阶段,并没有什么实质性的重大进展。

  一是经费过高导致政府对于该计划的审批一拖再拖。由于俄罗斯用于航天的经费有限,还要考虑后续月球基地项目,用于重型火箭的研制费用也从最初提出的2.5万亿卢布减至1.2万亿卢布、再到7400亿卢布。但即便如此,该计划还是遭到俄罗斯政府的强烈反对,认为其造价高、经济拉动效果不明显,导致最终研制“叶尼塞”的联邦计划一直没有被批准。

  二是技术路线导致设计工作暂停。在设计之初,“叶尼塞”的助推级与一级都考虑采用俄罗斯较为成熟的液氧/煤油火箭发动机技术,但该技术不利于火箭回收与重复使用,所以一直为外界所诟病。2020年12月,俄罗斯国家航天集团总裁罗戈津表示,“叶尼塞”重型运载火箭项目将被重新审议,该火箭将会使用全新技术。2021年1月,俄罗斯科学院宇航委员会表示,重型运载火箭项目应该研究最具突破性、最前沿、成本最低的技术,并建议科学院及国家航天集团领导层请示俄罗斯总统,延长重型运载火箭系统研制周期,推迟首飞时间。

俄停止研制“叶尼塞”重型火箭 对载人登月影响重大

  苏联时期研制的“能源”号重型火箭。

  随后,俄罗斯进步国家航天中心在2021年初提出了两种使用甲烷燃料的超重型运载火箭的设计,以作为俄罗斯未来用于月球探索的超重型运载火箭的可能选择。这两种设计分别是变型1设计和变型2设计,前者作为基线型设计,将以最低的成本完成火箭设计制造;后者则展示了甲烷超重型运载火箭所能达到的最大载荷能力。

  2021年2月,巴拉诺夫对外表示,“叶尼塞”的技术设计暂停,因为有可能对其外观进行修正。

  对俄登月有何影响

  俄罗斯此前已经开始考虑在没有“叶尼塞”重型火箭的情况下实施载人登月。据俄罗斯塔斯社2021年2月报道,俄能源火箭与航天集团开始探讨利用4枚“安加拉”型火箭实现载人登月任务的可能性,即发射4枚“安加拉”-A5V火箭,将载人飞船、月球着陆系统及空间拖船分别送入轨道,随后进行在轨对接后实施登月。

  由于该计划需要多次在轨对接,实现难度较大。此外,若考虑进行未来的月球基地长远建设,也必须需要重型运载火箭作为基础。因此,“叶尼塞”重型火箭研制工作的停止,预计将对俄罗斯未来的载人登月产生重大影响。

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