揭开朝鲜银河三号火箭的神秘面纱

2012年4月，朝鲜发射银河三号火箭，试图将光明星三号卫星送入距离地面500千米高度的太阳同步轨道。由于2009年联合国1874号决议禁止朝鲜试射弹道导弹或是以弹道导弹为基础的其他发射，这次发射受到了美国、日本和韩国的强烈反对。不过银河三号发射后不久就解体并落入韩国以西的黄海海域，为这次发射画上了一个不成功的句号，同时也使朝鲜运载火箭又一次成为世人关注的焦点。

费用分析

朝鲜的国力并不雄厚，苏联解体后经互会贸易圈解体，朝鲜的经济状况陷入极为窘迫的境地。国际处境的恶劣使朝鲜的经济进一步雪上加霜。火箭事业对朝鲜来说，显得更加奢侈了。

航天是列强们的游戏，不仅是因为其高技术的特点，还有巨额投资的门槛。韩国为研发罗老号火箭，引进了俄罗斯技术、降低了研发投资。但即使如此，每次发射火箭的花费仍超过5亿美元。朝鲜火箭发射失败后，西方媒体认为朝鲜此次发射花费巨大。英国《每日电讯报》在朝鲜发射失败后认为，本次发射总费用达到8.5亿美元，其中新建的东仓里基地投入4亿美元、火箭研制耗资3亿美元、光明星三号卫星研制开支1.5亿美元。这样巨额的资金足够在国际市场上购买250万吨玉米，按朝鲜当前配给量相当于1900万人一年的粮食。不过公允地说，这样的描述带有极强的误导性，试图诱导读者认为8，5亿费用的投资化为乌有了。必须认识到，4亿美元建造的发射场可以多次使用；用于火箭的3亿美元中，研发投入获得了技术积累，可以在今后继续发挥作用；至于那个简陋到极点的光明星三号，显然不可能耗费1.5亿美元之多。

那么朝鲜的航天项目到底投资规模多大呢，从发射场、火箭和卫星三个方面分别论述。朝鲜东仓里的西海发射场是自2000年起新建的，其发射塔高度达到40多米，另有大量配套设施——包括一座发动机试车台，其规模比东海岸的舞水端里发射场大得多，相应的建设费用也要高得多。不过朝鲜的人力费用极低，也不存在征地拆迁的补偿问题，所以总建设费用不可能达到4亿美元，就算是4亿人民币的估值都有些偏高了。

由于银河系列火箭脱胎自大浦洞二号导弹，而朝鲜曾出口大批弹道导弹，银河三号火箭的估算可以更为准确。据报道伊朗曾为朝鲜提供5亿美元研制庐洞导弹和核武器，其中包括购买150枚庐洞导弹，由此估算其出口价最高为约300万美元。20世纪90年代朝鲜弹道导弹出口曾是其外汇主要来源之一，加上军火尤其是弹道导弹领域的暴利，朝鲜自用的庐洞导弹价格必然远低于此。银河三号火箭第一级为4台庐洞导弹发动机并联，第二级可能是单台庐洞或是苏联R-27导弹的主发动机，第三级可能是R-27的游动发动机。综合考虑到使用大型推进剂箱和更多推进剂，以及导弹制导导航控制系统的费用，朝鲜银河三号火箭的价格上限可能在800万～1000万美元。

光明星三号卫星的研制费用没有任何公开信息。尽管此次发射公开度仍然不够，但朝鲜向西方媒体记者开放发射场，参观了火箭和卫星。从的图片看光明星三号卫星极其原始，和2012年伊朗成功发射的Navid遥感卫星基本在一个档次。伊朗的Navid遥感卫星为伊朗科技大学自行设计，研制费用很低。相应的朝鲜光明星三号卫星的水平和研制费用也不会有多高，所谓1.5亿美元的研制费用可以看成天方夜谭了。

如果考虑综合成本，中国早期弹道导弹和火箭项目投资规模是一个比较好的参照对象。中国运载火箭研究院建立于1957年，建立起到1990年的30多年间总投入不足宝钢一期工程128亿人民币的一半，但研制了从东风二号中程导弹到东风五号洲际导弹等数种弹道导弹，其中仅东风五号导弹就进行了至少14次发射试验。运载火箭研究院同时还研制了长征一号、长征二号、长征二号捆绑式火箭和发射静止轨道卫星的长征三号运载火箭，截止1990年进行了20多次火箭发射。朝鲜目前的弹道导弹和运载火箭水平，和中国发射东方红一号卫星时大致相当，但中程导弹试射数量远不能和我国上世纪60年代相比，自仿制“飞毛腿”导弹以来朝鲜在其弹道导弹和运载火箭总投资恐怕只是数十亿人民币的级别。

不过需要指出的是，这样的投资额对中国来说可能不大，但相对朝鲜而言仍可谓巨资。

技术分析

朝鲜运载火箭是其弹道导弹项目的衍生物。朝鲜很早就计划发展弹道导弹，20世纪60年代接触到苏联蛙式固体火箭和萨姆2导弹的液体发动机等技术，但由于自身技术和工业基础不足，研制进展缓慢。朝鲜弹道导弹发展的关键则是1979年获得的飞毛腿短程液体弹道导弹技术。1986年，美国情报机关编号为化城五号的朝鲜国产化飞毛腿导弹投入全速生产，此后朝鲜又研制了增程的化城六号导弹，通过增加推进剂质量和减轻弹头质量实现射程翻番，并于1990年开始全速生产。朝鲜还研制了被称为庐洞的中程弹道导弹，其发动机和弹体基本是飞毛腿导弹的放大版。

伊朗和巴基斯坦的导弹试射为朝鲜积累了丰富的数据，使其能进一步完善庐洞导弹。但受限于朝鲜的工业水平，庐洞导弹的发展潜力很小。为了研制出射程更远的导弹，朝鲜不得不走上发展多级火箭的道路。朝鲜尝试发展的第一种多级导弹是白头山一号（外界称之为大浦洞一号），它以“庐洞”导弹为第一级、化城导弹为第二级，最大射程2500千米。1998年朝鲜发射了光明星一号卫星，其火箭可能是白头山一号导弹外加固体第三级的设计。从朝鲜邮票透露的信息看，这个第三级固体发动机为球状，和日本发射第一颗卫星的L4S火箭末级设计十分相似。但这次卫星发射由于第三级发动机故障而失败，这也是白头山一号导弹的绝唱。

朝鲜放弃白头山一号的原因，恐怕就是来自苏联的R-27潜射弹道导弹。在苏联解体前后的大混乱中，朝鲜得到了马卡耶夫设计局的R-27潜射弹道导弹技术。西方报道称，朝鲜私下得到了数量不详的R-27导弹成品，此外1992年马卡耶夫设计局总师伊戈。维利奇科和朝鲜签订了价值300万美元的合同，派遣专家前往朝鲜教学，并协助研制新型弹道导弹。朝鲜在此基础上，成功研制出美国称之为舞水端里/BM-25的中程弹道导弹，这是一种单级液体弹道导弹，射程达到了2500千米，基本是朝鲜根据军事需要和工业水平，降低标准制造出的R-27降级版。消化R-27需要时间，可能也是1998年～2006年朝鲜没有进行导弹试射的一个重要原因。2006年《简氏情报评论》称，朝鲜部署了十多枚舞水端里导弹，但仍有人认为朝鲜的仿制并不成功。直到2010年，朝鲜在阅兵式上首次公开了舞水端里导弹及发射车的照片，外界才确认朝鲜最终仿制成功。

此后，朝鲜仿效中国东风四号导弹的设计，将庐洞导弹发动机四机并联做第一级，并使用庐洞或是舞水端里导弹作第二级，研制出了大浦洞二号导弹，这就是朝鲜银河二号和银河三号火箭的基础。一般认为银河二号和银河三号火箭第三级使用舞水端里导弹的游动发动机，也有人认为使用的是固体发动机。不过无论是二级的大浦洞二号导弹还是三级的银河火箭，累计三次发射都以失败告终，而且失败原因各异：2006年，大浦洞二号导弹发射后约40秒第一级发动机工作期间就失控并坠毁；2009年，银河二号火箭第三级发动机启动时出现故障，而且第一、二级火箭的落点都明显靠近公布落区的前缘部分，这说明火箭飞行控制或是发动机推力存在问题；今年4月发射的银河三号火箭工作时间约2分15秒，可能是第一级发动机工作末期或是级间段分离阶段出现了故障。

飞行过程分析

银河三号火箭的生命短暂而悲剧：据韩国媒体报道，北京时间4月13日早上6点38分55秒银河三号火箭发射；6点39分49秒韩国世宗大王号驱逐舰的雷达发现火箭；6点41分10秒雷达屏幕上火箭分为两个目标，其时火箭高度70.5千米、速度约马赫数5.6；6点42分55秒火箭掠过韩国白翎岛上空，此时高度约151.4千米，速度约马赫数4.4；分离后的两个目标，其中一个在6点47分42秒分裂为一堆碎片并在雷达屏幕上消失。北美防空司令部曾消息称，火箭碎片落区位于韩国首都汉城以西约165千米，但根据测算，这些碎片的落区在北美防空司令部公布的位置以南，美韩双方的说法并不一致。另一个目标于6点48分02秒在11千米高度分裂为3个碎片，最后落入韩国群山以西190—200千米的黄海海面上。

韩国媒体的报道称银河三号火箭发射后135秒爆炸，不过这个结论似乎并不确切。银河三号火箭的设计与中国长征一号火箭相似，长征一号的第一级燃烧时间约140秒，此时高度约60千米、速度2.1千米月少，银河三号火箭发射后135秒左右一二级箭体分离也是很有可能的。不过雷达测速显示其速度仅有约马赫数5.6马赫（1.9千米/秒），因此其很可能是偏离设计弹道，上升轨迹更为陡峭，在一二级分离时导致火箭速度较低、飞行高度较高。当然这仅是一个猜测。根据发射前朝鲜官方通报的第一级落区位置，结合韩国和美国公布的火箭碎片落海区域，火箭实际落区要比公布的落区近数十千米，这从另一个方面证明朝鲜银河三号火箭实际飞行弹道偏离了预定弹道。根据相关报道在谷歌地球上测量，还可以发现第一级分离后两段箭体落区相距数十千米，其中落区距离发射场较远的一组碎片位置和朝鲜事先公布的落区位置北端相邻。这种情况同样不支持发射后135秒爆炸的说法。

从朝鲜大浦洞二号导弹、银河二号和银河三号火箭3次失败的发射看，朝鲜仍然没有掌握多级火箭技术。银河二号和银河三号火箭第一级为4台庐洞导弹发动机并联，直径约2.4米；第二级基本直接使用R-27/舞水端里导弹的弹体和发动机，直径只有约1.5米，至于第三级直径更是缩小到1.25米左右。这样的总体设计纯粹是多种来源技术的简单拼凑，显示出朝鲜运载火箭水平相当落后。银河三号火箭存在长径比过大的问题，弹体结构强度也并不乐观，简单拼凑的三级箭体是否存在严重共振也不得而知。从历次失败看，火箭的飞行控制和级间段分离上也存在问题，更不要说第三级发动机的工作从未得到实际验证。三次发射失败各不相同的故障原因，还说明朝鲜在多级火箭的设计、制造上仍存在众多的问题需要解决。

后续计划

银河三号火箭发射失败后，韩国媒体透露，运抵东仓里西海卫星发射场的火箭是两枚。这个消息如果属实，不排除朝鲜找到失败原因后迅速进行再次发射的可能。朝鲜外务省4月17日也发表声明称将继续发射卫星。虽然缺乏独立研制大推力火箭尤其是大推力液体火箭发动机的能力，但朝鲜仍计划研制更大的运载火箭。4月16日《朝鲜新报》报道，朝鲜自2012年开始的五年航天火箭计划确定研制更大推力的火箭，并将发射同步轨道卫星。据悉，新型火箭继续使用四机并联的第一级设计，但起飞推力将从银河三号的约120吨增加到400吨以上，运力与中国长征二号火箭大致相当。

朝鲜的航天规划很庞大，不过朝鲜导弹火箭的技术基础薄弱，在无法获得外部技术援助，无法进行更多发射试验的情况下，闭门造车放大、堆叠飞毛腿或是舞水端里导弹设计的前景并不乐观。在可预见的将来，朝鲜必将继续进行运载火箭发射，但最大的可能是进一步完善现有的银河二号、三号火箭设计，尽快取得首次航天发射的成功。