中东大国的“通天塔”——伊朗运载火箭简析_风闻

作者：兰顺正

首发自：《太空探索》

2022年6月26日，伊朗宣布第二次试射国产运载火箭“祖勒贾纳”。对此伊朗国防部称，试射是为了进行研究；但美国方面则质疑称，伊朗以此为掩护发展导弹项目，违反伊核协议中相关限制规定。而该则消息也再次引发了各界对于伊朗运载火箭能力关注。

伊朗的航天计划始于上世纪80年代，历时10年的内部争论后，于90年代末首先出台卫星发展计划。伊朗政府当时为此拨了3亿美元的发展资金，而且还为此注册了34°E和 47°E两个地球静止轨道位置，2004年2月1日，伊朗成立伊朗航天局（ISA），负责伊朗关于和平利用空间科学技术的所有活动，这也是伊朗航天事业正式起步的标志。

经过多年发展，目前伊朗已经研制出数型运载火箭。

“使者”系列火箭

“使者”-1火箭是以“探索者”-5探空火箭为基础发展而来（“探索者”探空火箭由“流星”-3中程弹道导弹改装而成，实际上是一种简易单级液体探空火箭，弹体结构简单，发射架也为简陋的导轨式发射架，火箭使用了一台S-75防空导弹用的液体燃料发动机，基本的技术水平相当于一发大型战术火箭或者小型地地战术弹道导弹）。“使者”-1火箭为采用两级构型，长22米，直径1.25米，重26吨，其中第一级长约16米，重22.3吨，弹体使用铝合金材料以降低结构重量。火箭第一级助推器和“流星”-3导弹一样使用了TM-185燃料（20%的汽油和80%的煤油）和红烟硝酸（27%的四氧化二氮和73%的硝酸）作氧化剂，燃烧时间可以达到137秒，发动机比冲海平面为220秒，真空比冲为247秒，采用燃气舵控制。火箭第一级可以将火箭送至68千米高空，分离时火箭速度为2.1千米/秒。火箭的第二级使用了从朝鲜获得的SS-N-6导弹的双室摇摆发动机，使用了能量效率更高的偏二甲肼和四氧化二氮燃料，推力3吨，燃烧时间可达274秒，燃料重2.821吨，海平面比冲274秒，真空比冲290秒，由于发动机可以实现矢量控制，因此取消燃气舵，可以将50千克重的卫星送至250千米高的近地轨道。

“使者”-1火箭后来又发展出了1A和1B两种改进型，1A型略有改进，而1B型第一级改用新的燃料组合，以增大推力，运载能力可能提高至65千克左右。2008年8月17日“使者”-1号火箭进行了首次发射，美国称卫星没有进入预定轨道所以发射失败，但伊朗方面表示这是对火箭本身的测试，并没有携带卫星，因此发射取得了成功。2009年2月2日伊朗用“使者”-1火箭成功发射了“希望”近地卫星，使伊朗成为了第9个能够独立研制并发射卫星的国家。在2015年2月2日的发射中，伊朗使用“使者”-1B型火箭发射了“黎明”号卫星。

“凤凰”运载火箭

虽然“使者”火箭让伊朗具备了发射卫星的能力，但这种 26 吨重火箭的运载能力非常有限，为此伊朗模将多个发动机并联，开发出了功率更大的“凤凰”系列运载火箭，并配套了更大的卫星载荷。

“凤凰”火箭（又被称为“使者”-2）高27米，起飞重量约87吨，500公里轨道运载能力250千克（一说是低轨运载能力350千克）。“凤凰”运载火箭采用三级构型，一、二子级采用液体火箭发动机，上面级采用固体火箭发动机，

“凤凰”一子级长17.5米，直径2.4米，采用了四台“使者-1B”火箭第一级发动机组提供动力，这些发动机有四个独立的涡轮泵，每个发动机产生高达37000公斤的推力。为实现火箭的飞行控制，一子级还配有四台LRE-15小型摇摆液体发动机，该发动机源于苏联R-27潜射导弹的游动发动机，通过单独的涡轮泵进行推进剂供给。

“凤凰”运载火箭的二子级长5米，直径1.5米，使用两台并联的LRE-4小推力液体燃料发动机，产生7000公斤的推力。相关照片显示，LRE-4采用较为传统的波纹结构的喷嘴，燃烧室上装有用于发动机旋转的装置，每个喷管上都有一个供燃料流入和流出的环形管路，由于流出环路直接位于喷管的边缘，并与喷油器直接相连，所以看起来并没有采用再生冷却喷管。

“凤凰”火箭的上面级为2017年伊朗展示过的一款名为Saman-1的上面级，其内部的固体火箭发动机名为Arash-24，可以产生1300公斤推力，可以使“凤凰”将有效载荷放入500千米的低地球轨道。

“加赛德”运载火箭

虽然“凤凰”的名字响亮，但是实际表现却不尽如人意。“凤凰”运载火箭的第一次发射是在2016年，至今进行了6次发射，其中只有2016年的第一次发射任务成功，其余任务都以失败告终，这也促使伊朗继续研制新火箭。

2020年4月22日，伊朗伊斯兰革命卫队在中部的马尔卡齐沙漠用一枚国产“加赛德”（Qased，意为“信使”）三级运载火箭，成功将一颗“努尔”1军用卫星送入425千米高的轨道。伊朗革命卫队的Sepahnews网站透露，“加赛德”火箭的燃料是“固体燃料和液体燃料的组合”。之前有观点认为，“加赛德”火箭是“凤凰”火箭的改版，但是其一级直径只有1.25米，并非“凤凰”火箭的2.4米，而且“加赛德”火箭采用了公路机动发射方式。

从“加赛德”一级点火画面来看，可以确认其采用了“流星”3B液体导弹的发动机。一二级采用冷分离，二级弹体外没有液体燃料注入口，可确认为固体发动机，其喷管藏在级间段之中，一二级分离几秒后二级才点火。从伊朗发布的视频可见二级的整个喷管外露，并未有任何燃气舵，可以判断这是一种矢量喷管固体发动机。而“加赛德”的三子级或许也采用了与“凤凰”相同的Saman-1上面级。据估计，“加赛德”三级运载火箭的运载能力也只有50千克级别，甚至更低，不过该火箭仍然是伊朗火箭技术的重大突破。伊朗伊斯兰革命卫队司令侯赛因·萨拉米强调，其所有技术部件，包括卫星本身和投送火箭都是使用本国知识建造的产品，没有依赖外国援助，没有受外国制裁的影响。

“祖勒贾纳”运载火箭

此次文章开头提及的“祖勒贾纳”火箭取名自伊朗历史上著名的战马。该火箭长25.5米，总重量约52吨，分三级，其中第一第二级采用固体燃料，直径1.5米，第三级采用液体燃料，直径1.25米，设计性能为把220千克的载荷送至距离地面500千米的轨道。“祖勒贾纳”同样采用了公路机动发射方式，第三级加注时间较短。2021年2月1号“祖勒贾纳”进行了第一次试射，当时伊朗宣称成功将有效载荷送入500千米的轨道。