7 * 24
多渠道服务支持
第聂伯号运载火箭是乌克兰与俄罗斯在R-36M(北约代号SS-18“撒旦”)洲际弹道导弹基础上改装而成的商用运载火箭,采用地下井冷发射方式,使用可贮存液体推进剂,具备低成本、多载荷发射能力,主要用于近地轨道、太阳同步轨道等航天器发射任务。
第聂伯号运载火箭由苏联时期研制的R-36M洲际弹道导弹改装而来,根据美苏削减战略武器条约,退役的洲际导弹被改造为商用运载火箭以发挥剩余价值。该火箭分为第聂伯-1、第聂伯-M、第聂伯-3三种型号,其中第聂伯-3配备上面级;发射服务由俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦合资的ISC Kosmotras公司提供,发射地点包括拜科努尔航天发射场等,截至公开数据累计发射16次,成功15次,失败1次,发射成本低廉,具备较强的小卫星集群发射能力。
第聂伯号(DNEPR-1)是乌克兰南方设计局与俄罗斯合作改装的商用液体运载火箭,其核心参数如下表所示:
| 参数项 | 具体数值 |
|---|---|
| 火箭全长 | 34.3米 |
| 箭体直径 | 3.0米 |
| 起飞重量 | 208.9吨 |
| 级数 | 基础型3级,可扩展上面级 |
| 近地轨道(LEO)运载能力 | 4500千克 |
| 太阳同步轨道(SSO,500公里)运载能力 | 约2300千克 |
| 地月转移轨道运载能力 | 550千克 |
| 整流罩直径 | 2.7米,内部有效容积约7.2立方米 |
| 发射成本 | 800~1100万美元/次 |
该火箭的应用场景高度匹配商业小卫星发射需求:首先,极低的发射成本和成熟的导弹技术底子,使其成为中小型星座组网、高校科研卫星、技术验证卫星的首选运载工具,单颗卫星的分摊发射成本可低至同类火箭的三分之一;其次,冷发射的发射模式几乎不受气象条件限制,发射履约率远高于常规运载火箭,能够满足客户对发射窗口的高要求;再者,其强大的多星搭载能力支持一次发射数十颗不同重量、不同轨道参数的卫星,可帮助客户灵活调整载荷配置,降低发射等待周期。此外,该火箭还可承担深空探测微小载荷的发射任务,其550千克的地月转移轨道运力能够支撑小型月球探测器的发射需求。
第聂伯号的技术全部继承自R-36M(北约代号SS-18“撒旦”)洲际弹道导弹,是战略武器军转民的典型案例,核心技术特点如下表:
| 技术类别 | 具体参数与特点 |
|---|---|
| 动力系统 | 采用偏二甲肼+四氧化二氮可贮存液体推进剂,一、二级发动机浸没在推进剂箱内,大幅缩小箭体尺寸;一级推力约450吨,比冲318秒,二级推力约75吨,比冲340秒,推进剂可在箭体内贮存10年以上,无需临射加注 |
| 发射方式 | 地下井冷发射,利用燃气发生器将火箭弹射出井后再点火,不需要建设复杂的地面发射工位,发射准备周期最短可压缩至72小时 |
| 制导系统 | 惯性制导+星上计算机校准,入轨精度误差小于500米,满足绝大多数商用卫星的入轨精度要求 |
| 结构设计 | 箭体采用高强度铝合金罐体,外部设置格栅加强筋,可承受冷发射时的巨大冲击力;有效载荷舱支持模块化配置,最多可容纳40颗不同规格的卫星,搭载适配器可实现不同卫星的独立释放时序控制 |
| 可靠性设计 | 全部沿用洲际导弹的成熟冗余设计,核心系统备份率达100%,21次发射全部成功,任务成功率100% |
与同类商用运载火箭相比,第聂伯号的技术优势十分突出:一是可长期战备存储的特性,让其可以快速响应应急发射需求,2014年曾在接到客户需求后2个月内完成37颗卫星的搭载整合和发射任务;二是推进剂的高沸点特性使其不需要低温加注设备,发射保障成本极低;三是继承自洲际导弹的多弹头释放技术,让其可以在短时间内按不同轨道高度、不同释放方向完成多卫星部署,2013年11月的发射任务中,32颗卫星在20分钟内全部精准送入预定轨道,未出现轨道碰撞风险。不过该技术路线也存在明显局限:偏二甲肼和四氧化二氮均为剧毒污染物,发射落区需要进行专门的环境清理,同时随着冷战时期储备的R-36M导弹耗尽,该火箭的生产也逐步停止。
第聂伯号的商业发射服务由俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦合资的ISC Kosmotras公司运营,1999年4月21日完成首飞,将英国UoSAT-12技术验证卫星成功送入650公里近地轨道,到2015年完成最后一次发射为止,累计执行21次发射任务,全部取得成功,共将139颗来自全球20多个国家的卫星送入轨道,最近5次发射记录如下:
| 发射代码 | 发射时间 | 委托国家 | 发射场 | 入轨卫星数量 | 核心任务 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2013-042 | 2013年8月22日 | 韩国(KR) | 奥伦堡发射场 | 1 | 发射韩国科学技术卫星2号,卫星重约100公斤,用于农业遥感观测 |
| 2013-066 | 2013年11月21日 | 美国(US) | 奥伦堡发射场 | 32 | 当时全球一箭多星发射数量纪录,包含28颗美国Planet公司的遥感卫星、2颗阿联酋技术验证卫星、1颗意大利科研卫星、1颗俄罗斯教育卫星,全部送入600公里太阳同步轨道 |
| 2014-033 | 2014年6月19日 | 哈萨克斯坦(KZ) | 奥伦堡发射场 | 37 | 刷新一箭多星发射纪录,包含哈萨克斯坦首颗民用遥感卫星KazEOSat 2、33颗美国商业遥感卫星、2颗德国科研卫星、1颗日本气象微卫星,总载荷重量约3.2吨 |
| 2014-070 | 2014年11月6日 | 日本(JP) | 奥伦堡发射场 | 5 | 主载荷为日本ASNARO-1高分辨率遥感卫星,分辨率达0.5米,同时搭载2颗日本大学科研卫星、2颗西班牙通信试验卫星 |
| 2015-014 | 2015年3月25日 | 韩国(KR) | 奥伦堡发射场 | 1 | 最后一次发射任务,载荷为韩国KOMPSAT 3A光学遥感卫星(国际编号2015-014A),卫星重约980公斤,送入528公里太阳同步轨道,可提供0.55米分辨率的对地观测影像,用于韩国国土资源调查、灾害监测等领域 |
除上述任务外,第聂伯号还曾执行多个标志性发射:2004年6月首次将8颗卫星送入700公里太阳同步轨道,验证了多星共轨部署能力;2007年4月完成14星发射,成为当时欧洲商业发射市场最受欢迎的小卫星运载工具;2010年曾尝试将1颗小型月球探测器送入地月转移轨道,验证了深空发射能力。截至2015年退役,第聂伯号累计完成的商业发射任务共为客户节省了超过3亿美元的发射成本,其高可靠性、低成本的特性,为后续商用运载火箭的发展提供了重要的技术参考和市场模式借鉴。目前剩余的R-36M导弹已全部转为战略储备,第聂伯号的商业发射服务已正式停止。