罕見的美俄聯手對華禁售!為啥?

罕見的美俄聯手對華禁售!為啥?

一周之前的2016年4月9日,國內媒體轉載了俄羅斯《消息報》的報道稱,俄羅斯航天國家集團公司4月7日宣布,俄羅斯暫時不會向中國提供RD-180火箭發動機,原因是中國不是「飛彈及其技術控制制度」成員國。

說起RD-180,那是大名鼎鼎,曾經在1990年代和2013-2014年俄羅斯-烏克蘭危機中,兩度大出風頭。而這次「拒售中國」事件,更是讓RD-180三度火熱,又一次吸引了人們的目光。

那麼,RD-180是一種什麼樣的發動機?中國為什麼要買俄羅斯的火箭發動機?俄羅斯又為什麼會拒售這種發動機?我們今天就來聊聊這個話題。

一、RD-180發動機小傳

1995年,剛剛解體幾年後的蘇聯,軍工企業生意慘澹,一片蕭條。液體火箭發動機生產商俄羅斯動力機械科研生產聯合體(NPO Energomas),也在朝不保夕的狀態中。適逢美國洛馬公司的新型火箭宇宙神-2AR正在為第一級發動機在國際上公開招標選型,動力機械科研生產聯合體也參與了投標。其投標的產品,就是我們文章的主角:RD-180液氧-煤油發動機。

不過,當時的RD-180發動機還停留在紙面上,因為它是基於前蘇聯RD-170發動機的升級改進型號。後者曾在蘇聯和俄羅斯「能源」和「天頂「運載火箭上作為第一級動力,是俄羅斯航天動力的鎮宅之寶,不會輕易示人。不過,為了挽救垂危的國防核心工業,俄羅斯國防部和航天局於當年10月,居然聯合致信洛馬,大力推薦RD-180。

洛馬當然了解蘇聯在液體火箭發動機技術領域的深厚實力,經過一番細緻深入的考察和評估,1996年1月即確定RD-180中標。由於其改進基礎RD-170發動機的基礎深厚,RD-180繼承了前者70%的零部件,其他30%的改進件也有相當的繼承性,因此研製工作進展神速。1998年,RD-180進行了首次10秒試車,最終地面試車27500秒。RD-180海平面和真空推力分別為3824千牛和4150千牛,比沖分別為311.9秒和338.4秒,干質量5.48噸,推力近400噸,推重比72.16,各項指標相當優異。

2000年5月24日,在投入研製僅40多個月後,RD-180作為第一級動力的宇宙神-3發射成功。RD-18此先後用於洛馬的宇宙神-3和宇宙神-5(洛馬現役主力運載火箭),到2013年底已經供貨70多台。這就是RD-180的第一次風頭。

▲RD-180液氧-煤油發動機

嘮到這兒,兵器迷要補充兩點:

第一,有網友曾評論,美國人在這個合同中完全是吃俄羅斯的豆腐。這話雖然有些道理,但也不盡然。首先,在資金方面,洛馬還是為與俄羅斯共同設計研發RD-180投資了一億美元。在技術方面,美方的主要工作是幫助改進了渦輪泵。熟悉航天動力的同學自然知道,渦輪泵是液氧-煤油發動機的動力源泉,其產生的最高壓強可達500個大氣壓,可以把海平面的水打到5000米的高度。燃氣發生器和渦輪泵是液氧-煤油發動機至關重要的核心部件。美方的幫助對俄方技術水平的提高也是事實。

第二,俄羅斯何嘗不知道這是賣家底,但在當時軍工企業瀕臨崩潰的情況下,RD-180合同帶來的10億美元(1998年,俄羅斯動力機械科研生產聯合體與普惠簽訂了到2018年的20年內提供101台RD-180銷售合同,價值10億美元),不但為聯合體提供了三分之一的利潤,最重要的是到底保住了上千俄羅斯航天動力工程技術人員的基本生活,維持了大型液氧-煤油發動機的研製體系,並從側面幫助了俄羅斯自有型號RD-191M的研發,也算有得有失吧。

話說RD-180的第二次風頭,始發於2013年烏克蘭危機,俄羅斯為了反制美歐對俄進行的聯合制裁,重新審查了RD-180銷售合同,並威脅要禁止出口。美國政府本來就有規定:國外火箭發動機要用於發射美國政府的載荷,需要在4年內實現發動機的國產化。洛馬雖然作為聯合研製方,普惠擁有RD-180的智慧財產權,但因為成本問題一直沒有啟動這項工作。這次因為俄羅斯的威脅,不得不考慮國產化的問題了。美國眾議院2014年12月最終通過了在2019年前全面擺脫俄制發動機的修正案,由國會撥款2.2億美元用於研製新的國產發動機,替代RD-180。但也有專家認為,最終費用會可能超過10億美元。

說到這裡,有朋友問,RD-180的第三次風頭,肯定是拒售中國事件了。那麼,中國為什麼要買RD-180呢?

二、關於RD-180拒售中國的探討

網上有評論認為,「中國已經有自己的液氧-煤油發動機YF100,因此RD-180不會影響中國長征5號的發射」,還有人認為「俄羅斯禁止售賣中國只是生意上的心理戰,最終連技術一起賣給中國的可能性較大」。兵器迷認為這些評論是值得商榷的。

第一、 俄方RD-180與中方YF100不是一個級別的發動機,不具有可比性。

RD-180是重型液體火箭發動機,而長征五號的YF100則不是。

什麼是重型液體火箭發動機?美國1960年代末研製成功的F1液氧煤油發動機推力已達690噸;俄羅斯從1954年成立俄羅斯動力機械科研生產聯合體起,就開始研製R7液氧-煤油發動機,1988年已經研製成功真空推力806噸的高壓補燃液氧-煤油發動機RD170(後期型號RD171M為846噸)。此方謂之重載。

而中國,直到1990年,才從前蘇聯引進了2台RD-120高壓補燃液氧煤油發動機進行原理研究。至於型號發動機YF-100通過國家正式立項進入工程研製,已經是2000年的事。

即便晚了這些年,我們也來比一比。從推力上說,1998年的RD-180海平面和真空推力分別為3824千牛和4150千牛,而2015年裝備長征六號首飛的YF-100,海平面和真空推力分別為1199.19千牛和1339.48千牛,差不多是RD-180的三分之一。RD-180的海平面推力大約不到400噸,而YF100大約120噸,差不多也是三分之一。因此,RD-180是名副其實的重型液體火箭發動機,而YF-100還不在這個級別上。

長征五號火箭如果發射成功,近地軌道25噸、地球同步轉移軌道14噸的發射能力,將基本滿足中國近地軌道和常規無人太空探測器的發射需求,是達到國際主流大推力運載火箭的新兵。而RD-180則雄踞重型火箭液氧煤油發動機的業界龍頭,這二者之間的差異應當正視。

▲YF100液氧-煤油發動機

總之,長征5號採用YF-100是早就確定的配置方案(長征六號和七號也會採用YF100),從正面說,無論是否有RD-180也不會影響長征五號的發射;從反面說,長征五號與RD-180根本就沒有關係,中國引進RD-180也不是為了長征五號。

那麼中國引進RD-180的目的,究竟是什麼呢?

第二、 中國引進RD-180的目的在於研製中國的重型液體火箭發動機

根據航天推進技術研究院的規劃,中國將開展500噸級液氧-煤油發動機和200噸級液氧-液氫發動機的研製,用於近地軌道運載能力超過100噸的長征九號重型運載火箭,預計2030年首飛。這才是中國真正可以和RD-180、美國F1媲美的的重型液體火箭。

500噸級液氧-煤油發動機的研製,有許多關鍵技術需要攻關,比如:

大推力液體火箭發動機分級啟動技術;

高溫高壓富氧燃氣搖擺軟管技術;

高效、穩定、長壽命推力室技術

大功率、高效渦輪泵技術;

高精度大範圍流量調節技術;

大推力液氧煤油發動機製造與試驗技術,等等

另外,根據中國航天規劃方案的公開文獻,中國重型運載火箭的主要應用方向有兩個:深空探測與載人登月。如果是後者,則必須在上述技術清單上再加上高可靠性這個核心技術。同時需要指出,RD-180的設計初衷,就是為了發射蘇聯暴風雪號太空梭,因此也適合載人航天發射。

上述關鍵技術的突破中,必然有很多難關。因此,兵器迷的判斷是,作為液氧-煤油發動機技術領域的後來者,中國引進RD-180,更多的是為了加快理論學習和技術突破,加速中國500噸級重型液體火箭發動機的研製進程,從而保障我國未來20年航天計劃的順利實施。至於近地軌道衛星發射和近地空間站(單件不超過20噸)的發射任務,YF100是完全能夠勝任的。並不是RD-180的引進目的。

美國引進RD-180,為的是成本——RD-180平均大約1000萬美元一台,比美方自己的RS-68液氫-液氧發動機便宜50%左右,是錦上添花; 中國引進RD-180,那是雪中送炭。

都是買賣,意義可大有不同,不像網友說的「都是生意」那麼輕鬆,要不怎麼有人急著下黑手不是?

第三、俄羅斯出售RD-180,阻力可能來自美國和俄羅斯雙方。

俄羅斯這次拒售,名義上是中國不是「飛彈及其技術控制制度」成員國。實際上這是很牽強的。飛彈及其技術控制制度」(Missile Technology Control Regime-MTCR)是一種控制規則,但不是共同禁止,而是自行審批,即「由各成員國政府自行判斷有關轉讓是否會被用於運載大規模殺傷性武器,並據此決定是否批准某一項出口」。俄羅斯如果真想出口,完全可以「自行判斷」,中國進口RD-180僅僅用於載人航天和深空探測等和平項目,而不是作為彈道飛彈動力,不屬於「運載大規模殺傷性武器」,因此「據此決定」批准出口。因此,這種拒售理由,完全是表面文章。

俄羅斯的禁售態度如果是獨立的,則一開始就不應該與中方談判這個項目。然而事實上,2015年10月,俄羅斯媒體就報道了準備向中國提供RD-180火箭發動機的消息,同時公布了與中國聯合登月的航天項目計劃,並希望從中國得到用于軍事太空飛行器的電子元件。這本是互惠互利的好事,為何半年過去,反而拒售?難道俄羅斯是今天才恍然大悟,知道中國不是MTCR的成員嗎?顯然是禁不住推敲的。

兵器迷認為,RD-180是美俄聯合研製,以俄為主。1998年普惠與俄方各出資50%成立了RD-180銷售公司——RD AMROSS,普惠也是具有RD-180智慧財產權的。況且,雙方協議明文規定RD-180隻能銷售給洛馬。因此,俄羅斯在2019年合同到期前銷售中國該發動機,完全繞開美國的許可,從合同的角度,有一定的困難。

雖然近年美俄交惡,有人據此認為俄羅斯也許可以不管不顧的銷售RD-180給中國,但從實際情況看,俄羅斯聯邦安全委員會雖然發出過威脅,始終沒有真正實施RD-180對美銷售禁令。而美方雖然提出5年內替代RD-180,但即便在上述2014年12月通過的最強硬的麥凱恩替代法案中,也承認2019年之前101台發動機合同的例外性。

也就是說,迄今為止,在最困難的雙邊關係情況下,美俄雙方其實都遵守了這一合同。

即便俄羅斯面對西方制裁,已經考慮同意售華RD-180,而最近,俄美關係因為伊朗核問題的解決、敘利亞問題的合作以及朝鮮核問題的惡化開始走近,美國大有緩解對俄關係,集中精力對付中國的趨勢。在這種情況下,美國為了遏制中國航天計劃的順利實施,許諾對俄讓渡部分利益改善關係,換取出手干預對華軍售,而俄羅斯則藉機提高要價,兩邊通吃,也就更加順水推舟。

兵器迷判斷,在這種情況下,俄羅斯即便最終能夠出售RD-180給中國,除了價格會增加之外,關鍵技術的封鎖、或者提高對華技術交換的條件也很有可能。中國航天技術的突破,對美國固然是情非所願,對俄羅斯也未嘗不是遠慮近憂。

RD-180的故事,雖然尚未終局,也就此告一段落。從一台發動機的些許故事和幾重波瀾,航天大國間的敵手與夥伴,競爭與合作,進步與阻撓,權衡與算計,不乏齷齪精彩,自當略見一斑。

文章來源: https://www.twgreatdaily.com/cat37/node1032456

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