韩国火箭首飞失败

         韩国首枚自主研发的运载火箭“Nuri”（世界号）于当地时间21日下午17时00分在韩国的全罗南道罗老宇航中心发射升空，尽管火箭顺利点火起飞，但却未能将有效载荷送入轨道，原因是三级火箭发动机比原计划提前结束燃烧。

12月20日，韩国的《朝鲜日报》公布了调查报告，称一个致命的设计错误导致了三级火箭的氧化剂泄漏，火箭发动机提前关闭，载荷未能进入预定轨道。

致命设计错误：其实是一个极为低级的错误

《朝鲜日报》中说的致命设计错误，避免了一个非常刺眼的形容词，如果按专业人士的话来说，是一个极为低级的错误，到底是怎样低级呢？

氧化剂罐体压力不足，火箭提前关机，而真正的原因是用来给氧化剂罐体加压的氦气罐在飞行过程中脱落，在火箭舱体内到处撞击导致氦气泄漏，压力消失，无法为液氧罐体提供压力。

三级火箭的氧化剂罐

很难想象火箭中固定的罐体会在发射时掉落，而所谓的设计原因则是Nuri火箭在设计时只考虑了罐体在静载荷下的强度，根本没有考虑在火箭加速阶段以及不同载荷与推力下的共振与加速度超载问题。

Nuri火箭的三级火箭结构，上方是氧化剂罐，下方是燃料罐，其中氧化剂罐如右侧罐子，中间两个黄色的是高压氦气罐，中间则是氧化剂，正常情况下氦气加压，氧化剂罐子就会从罐体中被挤压出来，而氦气罐则是固定在氧化剂罐体底部的。

在一二级分离时，火箭箭体就出现了剧烈振动，但此时罐体并未脱落，随着加速越来越快，速度达到了数千米/秒，此时的加速度已经达到了4.3g，由于振动与超过设计的加速度，导致高压氦气罐从氧化剂罐体底部脱落

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其结果则是管道破裂，大量高压氦气泄入氧化剂罐体，导致氧化剂罐体出现裂纹，当三级火箭点火后，由于氧化剂泄漏，火箭发动机无法继续燃烧而过早关机，载荷末端速度不足，未能进入预定轨道，导致发射失败。

韩国航空宇宙研究院的研究人员称，Nuri火箭最初时一切正常，只是卫星未能正常入轨，但随着调查的深入发现了这个致命错误，火箭没有凌空爆炸就算是万幸了。

韩国的Nuri火箭技术究竟如何？能和长征系列对比吗？

韩国发展运载火箭的执念一直非常深，在Nuri火箭以前就已经发射过三次Naro（罗老号）火箭，这个使用俄罗斯赫鲁尼切夫国家航天研究和生产中心制造的、推力为170吨的RD-151的液氧煤油机作为一级火箭，二级火箭则是一枚韩国产的探空火箭，但由于只给了三台发动机，因此三次发射后就没有然后了

Nuri火箭则是韩国航空航天研究院(KARI)自研版，一级火箭是四台KRE-075 SL发动机，二级火箭则是一台KRE-075 SL发动机，三级火箭则是KRE-007发动机。

一级和二级发动机一个是海平面版本，一个是真空版本，别的没有任何区别，就发动机喷管膨胀比真空的比较大一些，尽管三级发动机KRE-007发动机和前几个不一样，但三个却是用一种燃料，都是液氧煤油机，不说这性能如何但燃料统一了还真特么方便。

KRE-075 发动机

海平面推力为66.6吨，真空推力为75.9吨，比冲为261.7 秒（海平面），298.6 秒（真空），用的是气体发生器循环。

性能如何呢？其实发动机的循环非常重要，比如常用的有挤压循环、燃气发生器循环（开式循环）与分级燃烧循环（高压补燃循环）以及膨胀循环（一般用于低温燃料）、闭式燃气发生器增压膨胀循环、全流量分级燃烧循环.......种类实在比较多，限于篇幅无法一一介绍。

挤压循环

挤压循环是最差的，就是给燃料罐加压，然后燃料就从罐子里喷出来，就像针筒注射一样，这个设计简单，但需要额外的加压气瓶。

开式循环

燃气发生器循环（开式循环）就是先让燃料和氧化剂烧一会推动涡轮泵，抽出燃料与氧化剂，但燃料和氧化剂燃烧后会在喷管旁边的一个小喷管排出，理论上能产生一丢丢推力，但没有什么意义，有的也将其用来作为姿态控制。

分级燃烧循环

分级燃烧循环（高压补燃）是将燃料和氧化剂燃烧后（富氧或者富油燃烧）后的燃气再次进入燃烧室，参与燃烧，这种发动机燃料利用率高，因此高压补燃发动机比冲要比开式循环高很多。

主要就这三种，其他的则是各型改进，KRE-075用的是开式循环，尽管SpaceX最早的Merlin 1A用的也是这种循环发动机，不过Merlin 1A发动机的比冲是270S，其改进型Merlin 1D已经达到了283S，但KRE-075水平的差距还是非常明显的。

KRE-007 发动机

这次出事故的KRE-007是第三级火箭（没有再次点火功能），其真空推力为7吨，燃气发生器循环（开式循环）和二级一级是一样的。

此次事故没有发生在发动机上，而是出现在燃料箱中，不得不说韩国实在是比较郁闷，但火箭技术来不得半点虚假，这整一个系统工程，只要有一处有问题就可能会导致失败，尽管错误可能极其低级，但损失是一样的。

Nuri火箭与我国的长征火箭对标是哪个版本？

Nuri火箭高度47.2米，直径3.5米，总质量200吨，近地轨道（300千米）运载能力为2.6吨，载荷比1.3%，比印度数据要好一些，当然印度的运载能力也是要远超韩国的，毕竟人家也是发射过月船探测器以及曼加里安火星探测器的国家。

印度的GSLV火箭

假如按近地轨道载荷相比的话，Nuri火箭与中国的长征二号丙（LEO轨道4吨）相对比较接近，但长征二号丙的燃料是四氧化二氮+偏二甲肼，而且还是1975年首飞的老火箭。

如果按燃料类型比较的话与长征6号类似，起飞重量103吨，LEO轨道为1.5吨，其一级火箭用的是YF-100，属于分级燃烧循环类型的发动机，载荷比接近1.5%，其性能要比Nuri好很多。

当然咱也不是有意和韩国去比较的，毕竟长征7号（LEO 14吨）、长征五号（LEO 32吨），未来的长征九号LEO运载能力为180吨，这些都是全球顶尖的技术，是奔着载人登月去的，韩国的运载火箭技术刚刚起步而已，处于小学还未毕业的状态，但他们每次都喜欢拿中国的对比，不妨让他们绝望下。