朝鮮銀河2運載火箭的官方視頻截圖,拍攝于2009年發射。
運載火箭是把人造地球衛星、載人飛船、空間站、空間探測器等航太器從地球運送到預定軌道的多級火箭;彈道導彈是在火箭發動機推力作用下按預定程式飛行,關機後按自由拋物體軌跡飛行的導彈。兩者的區別主要是:運載火箭的有效載荷是人造衛星、飛船或空間探測器等航太器;彈道導彈的有效載荷是戰鬥部(彈頭)。
由此不難發現,運載火箭和彈道導彈均以火箭發動機作為動力。其實,豈止是推進系統,兩者在飛行原理、箭體結構和飛行控制系統等方面也都基本相同。只要把火箭運載的航太器換成戰鬥部,增加制導裝置,改變飛行軌道,就可使火箭成為攻擊地面目標的彈道導彈。反之亦然,彈道導彈經過改裝也可用於發射衛星。
發射衛星可證明火箭運載能力
人造地球衛星是在空間軌道上環繞地球運作(不少於一圈)的無人航太器。然而,要使衛星不停地繞地球旋轉,衛星運作速度不得小于進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,衛星就會落回到地球;當速度達到第二宇宙速度,即每秒11.18千米時,衛星便會脫離地球的引力圈,成為圍繞太陽運轉的人造行星;地球上的航太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,由於受到火箭發動機比衝(火箭發動機消耗單位品質推進劑或燃料所産生的推力)和火箭結構水準的限制,“目前要用單級火箭進行宇宙飛行是不可能的”。因此,“運載火箭一般由2-4級火箭組成”,各級火箭通過級間結構相連且每一級都包括推進系統、控制系統和箭體結構,上面級火箭發動機往往具有再啟動能力以滿足特定的軌道要求。有時為提高運載能力,還在中央芯級周圍捆綁液體或固體助推器。
運載火箭的制導系統放在末級火箭的儀器艙內,衛星則放在火箭的最前部,外面套上整流罩以保護衛星在大氣層內飛行時的安全。整流罩多為沿縱向分成兩半的硬殼結構,衛星的徑向尺寸較大時,整流罩的外徑甚至可以超過運載火箭箭體的直徑。多級火箭工作時,先點燃最下面的一級,即第一級。第一級工作結束後被拋掉。隨即點燃第二級,依此類推,直到帶有衛星的末級將衛星送入預定軌道為止。
多級火箭的任何下一級都是在原來飛行速度基礎上的再加速,所以越飛越快,因而能達到單級火箭難以企及的宇宙速度。譬如,把衛星送入“1000千米高度圓軌道(所需要的速度為)8.3千米/秒,地球同步衛星過渡軌道需10.25千米/秒,探測太陽系需11.2千米/秒”。可見,將衛星送入的軌道越高,表明火箭的運載能力越強,因而將其改裝成導彈後,便能攜帶更重的彈頭,突擊更遠距離的目標。
導彈還是火箭?發射後可區分
要判斷朝鮮即將發射的是衛星還是彈道導彈,可從兩方面入手。一是外形,二是運動特性。
從外形上看,彈道導彈彈頭和用於發射衛星的運載火箭的頭部有所不同。通常情況下,運載火箭的整流罩為了容納並保護衛星,顯得較為飽滿圓滑;而彈道導彈,尤其是單彈頭彈道導彈,為減小再入大氣層阻力,彈頭一般做得較為尖銳。不過,這種細微差異僅憑在數百千米上空飛行的偵察衛星是很難辨別的,況且多彈頭導彈的頭部同樣有類似運載火箭的整流罩。因此,這一方法對於準備階段的發射來説,較難對運載火箭的有效載荷究竟是衛星還是彈頭作出準確的判斷。