利刃/冬陽
俄羅斯新型火箭堪稱全球最強
長期以來,俄羅斯都是全球頂尖的火箭發動機生產國,在冷戰結束之後,即便是美國也開始大力從俄羅斯引進火箭發動機,俄製RD-180火箭發動機與美國"宇宙神"系列火箭的組合對美國的航天探索、商業發射發揮了重要作用,RD-180火箭發動機強大的推力與極佳的價效比讓美國愛不釋手,即便是在美俄兩國交惡、美國製裁俄羅斯的今天,美國依舊堅持從俄羅斯購買RD-180火箭發動機,這款火箭發動機的優秀可見一斑。不過,RD-180的時代很快就會過去,據俄羅斯媒體報道,俄羅斯已經開始生產全球功率最大的火箭發動機RD-171MV"沙皇",這款火箭發動機的推力甚至比當年把阿波羅11號送上月球的"土星-5號"的一級發動機還大5%,但尺寸小三分之一。按照俄羅斯公佈的時間表,RD-171MV"沙皇"發動機將在今年年底進行點火試驗,2022年正式投入航天發射。
RD180火箭發動機
RD-171MV"沙皇"發動機承載著俄羅斯登月的希望,以"質子"火箭為代表的俄羅斯現役運載火箭難以擔當登月重任,俄羅斯為登月準備的"葉尼塞"重型運載火箭便是以RD-171MV"沙皇"發動機為動力核心。RD-171MV火箭發動機重10.3噸,推力超過800噸,功率24.6萬馬力,超過了現役的所有火箭發動機。在RD-171MV火箭發動機的研製過程中,俄羅斯科研人員借鑑了RD-180系列發動機與RD-191發動機的技術,並使用了3D計算機模型設計輔助設計工作,在很大程度上縮短了研發週期與成本,從2017年開始研發,到2019年年底進行點火試驗,RD-171MV火箭發動機的主要研製工作只用了兩年。據悉,配備RD-171MV火箭發動機的"葉尼塞"重型運載火箭最多可將27噸的貨物送入月球軌道,除了登月,RD-171MV火箭發動機還將在火星探測領域發揮重大作用。
俄羅斯質子火箭
RD-171MV火箭發動機還是一款十分環保的火箭,在燃料的選擇上,RD-171MV火箭發動機並未使用"質子"火箭的劇毒燃料,而是以液氧和煤油為燃料,對環境的危害較小。即便發生燃料洩露事故,液氧和煤油也不會對地面造成太大的破壞,對人員的健康保障更有益處。
獵鷹火箭海上回收現場
值得注意的是,RD-171MV火箭發動機還具備重複使用的能力,按照俄羅斯公佈的資訊,RD-171MV火箭發動機可重複使用10到15次。近年來,隨著Space-X公司推出可回收的"獵鷹"火箭,可回收火箭成為火箭發展的一大方向,所謂的可回收火箭,指的並不是回收整個火箭,而是回收火箭的一級,這種做法可以在很大程度上降低火箭的發射成本。按照最理想的情況估計,在採用火箭回收技術的情況下,只需稍加維修,RD-171MV火箭發動機就能重複使用至少10次,這將使俄羅斯的重型火箭發射成本大幅下降,憑藉這一點,俄羅斯火箭在商業發射市場中的吸引力將大幅上升。
宇宙神火箭對俄羅斯火箭發動機的依賴很大
RD-171MV火箭發動機的低成本對美國目前推進的中國產火箭發動機有著較大的消極影響。由於長期使用RD-180火箭發動機,美國自研火箭發動機的工作已經停滯了很長一段時間,這使得美國在制裁俄羅斯的同時不得不厚著臉皮繼續進口RD-180火箭發動機,背後的原因是私人資本主導的美國聯合發射聯盟以利益為導向,捨不得放棄物美價廉的RD-180火箭發動機。儘管美國已經開始研發自己的新型火箭發動機,但這主要是為了防止俄羅斯斷供RD-180發動機,在RD-171MV火箭發動機的低成本誘惑下,美國聯合發射聯盟很可能會繼續使用俄製火箭發動機,美國中國產火箭發動機專案被放棄的概率將大幅上升。至於俄羅斯,雖然面臨著美國的制裁,但繼續向美國出售先進火箭發動機的可能性很大,在俄羅斯整體經濟環境不景氣的情況下,俄羅斯航天工業的生存與發展也受到了一定程度的影響,向美國出售火箭發動機是賺取利潤的重要途徑。除此之外,向美國供應物美價廉的火箭發動機能夠限制美國中國產發動機的發展,使美國更加依賴俄製火箭發動機,到最後,甚至可能出現美國離不開俄製火箭發動機的局面。