朝鮮銀河2運(yùn)載火箭的官方視頻截圖,拍攝于2009年發(fā)射。
運(yùn)載火箭是把人造地球衛(wèi)星、載人飛船、空間站、空間探測器等航天器從地球運(yùn)送到預(yù)定軌道的多級火箭;彈道導(dǎo)彈是在火箭發(fā)動機(jī)推力作用下按預(yù)定程序飛行,關(guān)機(jī)后按自由拋物體軌跡飛行的導(dǎo)彈。兩者的區(qū)別主要是:運(yùn)載火箭的有效載荷是人造衛(wèi)星、飛船或空間探測器等航天器;彈道導(dǎo)彈的有效載荷是戰(zhàn)斗部(彈頭)。
由此不難發(fā)現(xiàn),運(yùn)載火箭和彈道導(dǎo)彈均以火箭發(fā)動機(jī)作為動力。其實(shí),豈止是推進(jìn)系統(tǒng),兩者在飛行原理、箭體結(jié)構(gòu)和飛行控制系統(tǒng)等方面也都基本相同。只要把火箭運(yùn)載的航天器換成戰(zhàn)斗部,增加制導(dǎo)裝置,改變飛行軌道,就可使火箭成為攻擊地面目標(biāo)的彈道導(dǎo)彈。反之亦然,彈道導(dǎo)彈經(jīng)過改裝也可用于發(fā)射衛(wèi)星。
發(fā)射衛(wèi)星可證明火箭運(yùn)載能力
人造地球衛(wèi)星是在空間軌道上環(huán)繞地球運(yùn)行(不少于一圈)的無人航天器。然而,要使衛(wèi)星不停地繞地球旋轉(zhuǎn),衛(wèi)星運(yùn)行速度不得小于進(jìn)入軌道所必需的最小速度,即第一宇宙速度——每秒7.91千米,否則,衛(wèi)星就會落回到地球;當(dāng)速度達(dá)到第二宇宙速度,即每秒11.18千米時,衛(wèi)星便會脫離地球的引力圈,成為圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的人造行星;地球上的航天器飛出太陽系所需要的最小速度是第三宇宙速度,為每秒16.65千米。
計算表明,由于受到火箭發(fā)動機(jī)比沖(火箭發(fā)動機(jī)消耗單位質(zhì)量推進(jìn)劑或燃料所產(chǎn)生的推力)和火箭結(jié)構(gòu)水平的限制,“目前要用單級火箭進(jìn)行宇宙飛行是不可能的”。因此,“運(yùn)載火箭一般由2-4級火箭組成”,各級火箭通過級間結(jié)構(gòu)相連且每一級都包括推進(jìn)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和箭體結(jié)構(gòu),上面級火箭發(fā)動機(jī)往往具有再啟動能力以滿足特定的軌道要求。有時為提高運(yùn)載能力,還在中央芯級周圍捆綁液體或固體助推器。
運(yùn)載火箭的制導(dǎo)系統(tǒng)放在末級火箭的儀器艙內(nèi),衛(wèi)星則放在火箭的最前部,外面套上整流罩以保護(hù)衛(wèi)星在大氣層內(nèi)飛行時的安全。整流罩多為沿縱向分成兩半的硬殼結(jié)構(gòu),衛(wèi)星的徑向尺寸較大時,整流罩的外徑甚至可以超過運(yùn)載火箭箭體的直徑。多級火箭工作時,先點(diǎn)燃最下面的一級,即第一級。第一級工作結(jié)束后被拋掉。隨即點(diǎn)燃第二級,依此類推,直到帶有衛(wèi)星的末級將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道為止。
多級火箭的任何下一級都是在原來飛行速度基礎(chǔ)上的再加速,所以越飛越快,因而能達(dá)到單級火箭難以企及的宇宙速度。譬如,把衛(wèi)星送入“1000千米高度圓軌道(所需要的速度為)8.3千米/秒,地球同步衛(wèi)星過渡軌道需10.25千米/秒,探測太陽系需11.2千米/秒”?梢,將衛(wèi)星送入的軌道越高,表明火箭的運(yùn)載能力越強(qiáng),因而將其改裝成導(dǎo)彈后,便能攜帶更重的彈頭,突擊更遠(yuǎn)距離的目標(biāo)。
導(dǎo)彈還是火箭?發(fā)射后可區(qū)分
要判斷朝鮮即將發(fā)射的是衛(wèi)星還是彈道導(dǎo)彈,可從兩方面入手。一是外形,二是運(yùn)動特性。
從外形上看,彈道導(dǎo)彈彈頭和用于發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載火箭的頭部有所不同。通常情況下,運(yùn)載火箭的整流罩為了容納并保護(hù)衛(wèi)星,顯得較為飽滿圓滑;而彈道導(dǎo)彈,尤其是單彈頭彈道導(dǎo)彈,為減小再入大氣層阻力,彈頭一般做得較為尖銳。不過,這種細(xì)微差異僅憑在數(shù)百千米上空飛行的偵察衛(wèi)星是很難辨別的,況且多彈頭導(dǎo)彈的頭部同樣有類似運(yùn)載火箭的整流罩。因此,這一方法對于準(zhǔn)備階段的發(fā)射來說,較難對運(yùn)載火箭的有效載荷究竟是衛(wèi)星還是彈頭作出準(zhǔn)確的判斷。