朝鲜新的火箭发动机试验:这意味着什么?

2016年9月21日|晚上8:15
大卫赖特
前的贡献者

朝鲜周二宣布它成功地测试了一种新的更大的火箭发动机。该公司表示,该发动机将使其能够建造一个更强大的卫星发射器——“地球同步卫星火箭”。

然而,朝鲜以外的许多人认为,朝鲜的卫星发射计划是开发技术的一种方式,可以用来制造远程军用导弹。

关于这个新引擎,我们知道些什么?它可能意味着什么?

新引擎

朝鲜进行的试验是将发动机绑在试验台上进行的地面试验(图1)。这是仍在开发中的发动机的典型试验。

图1所示。

图1所示。朝鲜发动机试验的试验台。发动机位于顶部的结构中;下面可以看到发动机的火焰。(来源:KNCA)

测试公告称,发动机产生了80吨的推力。如果这是真的,这大约是其1300公里航程中发动机推力的2.5倍“劳动”导弹该工厂的年产量约为30吨。朝鲜的“银河”卫星发射装置已经将两颗小型卫星送入轨道2012而且2016),使用四台“劳动”(Nodong)发动机为第一级提供动力。

劳动发动机是苏联飞毛腿发动机的放大版,使用飞毛腿级别的推进剂,而不是更现代的火箭通常使用的更强大的推进剂。然而,测试照片中来自新引擎的火焰颜色强烈暗示这台发动机没有使用飞毛腿推进剂,但似乎使用了更先进的推进剂,比如偏二甲肼.使用这些推进剂可以增加火箭的能力,因为它们可以生产每质量推进剂的推力更大(更准确地说,比冲更高)。

对朝鲜可能的影响

有了这个新引擎,朝鲜可能会发展出什么样的能力?为了理解这一点,有必要看看中国从上世纪60年代到80年代导弹和卫星发射器的发展。中国开发这些火箭使用的发动机推力和推进剂与朝鲜的新型发动机相似。

LM-1 / DF-4

图2(来源:中国发射技术研究院)

图2(来源:中国发射技术研究院)

朝鲜目前7月它的大小和性能与中国首个卫星发射装置长征一号(LM-1或CZ-1)相似。lm -1是通过修改中国的两级DF-4中程弹道导弹而制造的。DF-4的设计开始于1965年。LM-1首次成功发射是在1970年中国第一颗卫星进入轨道。

LM-1 -的大小和质量长29米,直径2.25米,升空质量81吨——与朝鲜类似7月-3发射器。lm -1第一级推力是104吨(使用4台YF-1发动机),这类似于120吨的推力7月第一级(使用四台劳动发动机)。因为LM-1使用了比7月在美国,它的能力更强,但仍然只能将一颗小卫星(几百公斤)发射到近地轨道(高达400公里高度)。就像7月在美国,它使用了一个小的第三级(在两个DF-4级之上)来加速卫星到轨道速度。

两级DF-4导弹似乎能够携带500- 1000公斤核弹头到7500 -10,000公里。因为DF-4在技术上比7月在美国,它将比两级火箭更有能力Taepo董-2 (TD-2)导弹,这是一种由前两级组成的导弹的名称7月(但尚未在该配置中进行测试)。

图3。LM-2发射(来源:CALT)

图3。LM-2发射(来源:CALT)

长征二号/ DF-5

中国的下一步是建造更大推力的火箭。它开发了YF-20发动机,在升空时产生70吨的推力,类似于朝鲜宣布的新发动机的“80吨”。它在新的长征二号(LM-2或CZ-2)卫星发射装置的第一级使用了其中的四个发射推力280吨并且使用了一个单独的改进版本的引擎来为第二级提供动力。

这种发动机也被用于发展DF-5弹道导弹——中国第一种真正的洲际射程导弹。LM-2和DF-5比LM-1和DF-4大得多直径3.35米,长度32米,发射质量190吨

由于推力更大,长征二号能够将更大的卫星发射到更高的轨道高度——可以将超过一吨重的卫星送入高度在500到1000公里之间的轨道。东风-5可以携带核弹头到美国的任何地方。

LM-3

通过在两级长征-2上增加第三级,中国制造了长征三号(长征-3或CZ-3),它能够发射用于地球静止轨道的卫星,同时继续使用YF-20发动机。如果朝鲜真的想发射地球卫星,就像它在宣布发动机测试时所表示的那样,它将需要一个类似LM-3的发射器。有没有证据表明朝鲜有兴趣这么做?

也许吧。朝鲜进行了两次核试验7月发射卫星Sohae发射设施。它最初建造了一个龙门塔,在发射前放置导弹,大约40米高。这足够用在7月它的高度约为29米,大小与LM-2或DF-5相当,高度约为32米。

但到2014年,朝鲜已经在发射场完成了相当大的建设,包括增加龙门架高度至约55米-能够容纳50米火箭。这对于一个类似LM-3的发射器来说是需要的43米高.除非平壤有兴趣容纳具有这种能力的火箭,否则它不需要更高的龙门架。

结论

朝鲜在火箭技术方面可能正在走中国40年前走过的类似道路。迄今为止,中国的发展已使其具备了微弱的卫星发射能力和远程导弹能力。

研发一款推力接近80吨的发动机,特别是如果再加上改用更先进的推进剂,将为朝鲜开辟一系列新的可能性。类似的进步使中国能够开发出性能更强的卫星发射器和具有真正洲际射程的弹道导弹。如果有关新发动机性能的说法属实,这将代表平壤方面取得的又一令人担忧的技术进步。

有猜测称朝鲜可能会这样做10月10日左右再发射一次卫星这一天是朝鲜劳动党(Workers’Party of Korea)成立纪念日。然而,由于这款新发动机刚刚进行了地面测试,因此不太可能很快投入使用。虽然朝鲜已经两次将卫星送入轨道,但尚不清楚它是否成功与其中任何一个进行了通信。因此,平壤可能想再次利用现有的核武器7月下一步,发射器将把一颗正常运行的卫星送入轨道。然而,值得注意的是,朝鲜经常采取与更谨慎的分步发展方式不一致的措施,因此我们可能会再次感到惊讶。