伊朗火箭：中東大國的“通天塔”

文/蘭順正

2022年6月26日，伊朗宣布第二次試射國產運載火箭“祖勒賈納”。對此伊朗國防部稱，試射是為了進行研究；但美國方面則質疑稱，伊朗以此為掩護發展導彈項目，違反伊核協議中相關限制規定。而該則消息也再次引發了各界對于伊朗運載火箭能力的關注。

伊朗的航天計劃始于上世紀80年代，歷時10年的內部爭論后，于90年代末首先出臺衛星發展計劃。伊朗政府當時為此撥了3億美元的發展資金，而且還為此注冊了34°E和47°E兩個地球靜止軌道位置。2004年2月1日，伊朗成立航天局，負責伊朗關于和平利用空間科學技術的所有活動，這也是伊朗航天事業正式起步的標志。

經過多年發展，目前伊朗已經研制出數型運載火箭。

“使者”：從無到有

“使者”-1運載火箭是以“探索者”-5探空火箭為基礎發展而來。“探索者”探空火箭由“流星”-3中程彈道導彈改裝而成，實際上是一種簡易單級液體探空火箭，彈體結構簡單，發射架也為簡陋的導軌式發射架，火箭使用了一臺S-75防空導彈用的液體燃料發動機，基本的技術水平相當于一發大型戰術火箭或者小型地地戰術彈道導彈。

“使者”-1運載火箭采用兩級構型，長22米、直徑1.25米、重26噸，其中第一級長約16米、重22.3噸，彈體使用鋁合金材料以降低結構重量。火箭第一級與“流星”-3導彈一樣使用了TM-185燃料（20%的汽油和80%的煤油）和紅煙硝酸（27%的四氧化二氮和73%的硝酸）作氧化劑，燃燒時間可以達到137秒，發動機比沖海平面為220秒，真空比沖為247秒，采用燃氣舵控制。火箭第一級可以將火箭送至68千米高空，分離時火箭速度為每秒2.1千米。火箭的第二級采用SS-N-6導彈的雙室搖擺發動機，使用了能量效率更高的偏二甲肼和四氧化二氮燃料，推力3噸，燃燒時間可達274秒，燃料重2.821噸，海平面比沖274秒，真空比沖290秒，由于發動機可以實現矢量控制，因此取消燃氣舵，可以將50千克重的衛星送至250千米高的近地軌道。

“使者”-1運載火箭后來又發展出了1A和1B兩種改進型，1A型略有改進，而1B型第一級改用新的燃料組合，以增大推力，運載能力提高至65千克左右。

2008年8月17日，“使者”-1運載火箭進行了首次發射，美國稱衛星沒有進入預定軌道，發射失敗，但伊朗方面表示這是對火箭本身的測試，并沒有攜帶衛星，因此發射取得了成功。

▲ 使者運載火箭

▲ 鳳凰號運載火箭

▲ 鳳凰號運載火箭使用的Saman-1上面級

▲ 2020年2月9日，鳳凰號運載火箭搭載勝利一號衛星發射升空，但衛星未能入軌

2009年2月2日，伊朗用“使者”-1運載火箭成功發射了其首顆衛星“希望”號，使伊朗成為了世界上第9個能夠獨立研制并發射衛星的國家。

在2015年2月2日的發射中，伊朗使用“使者”-1B型運載火箭發射了“黎明”號衛星。

“鳳凰”：故障頻發

雖然“使者”運載火箭讓伊朗具備了發射衛星的能力，但火箭的運載能力非常有限，為此伊朗將多個發動機并聯，開發出了功率更大的“鳳凰”系列運載火箭，并配套了更大的衛星載荷。

鳳凰號運載火箭（又被稱為“使者”-2）高27米，起飛質量約87噸，500千米軌道運載能力250千克（一說是低軌運載能力350千克）。火箭采用三級構型，一、二子級采用液體火箭發動機，上面級采用固體火箭發動機，

“鳳凰號”的一子級長17.5米，直徑2.4米，采用了4臺“使者-1B”運載火箭第一級發動機組提供動力，這些發動機有4個獨立的渦輪泵，每個發動機產生37噸的推力。為實現火箭的飛行控制，一子級還配有4臺LRE-15小型搖擺液體發動機，該發動機源于蘇聯R-27潛射導彈的游動發動機，通過單獨的渦輪泵進行推進劑供給。

“鳳凰號”的二子級長5米、直徑1.5米，使用兩臺并聯的LRE-4小推力液體燃料發動機，產生7噸的推力。相關照片顯示，LRE-4發動機采用較為傳統的波紋結構的噴嘴，燃燒室上裝有用于發動機旋轉的裝置，每個噴管上都有一個供燃料流入和流出的環形管路，由于流出環路直接位于噴管的邊緣，并與噴油器直接相連，所以看起來并沒有采用再生冷卻噴管。

“鳳凰號”的上面級為2017年伊朗展示過的一款名為Saman-1的上面級，其內部的固體火箭發動機名為Arash-24，可產生1.3噸推力。

鳳凰號運載火箭于2016年在沒有搭載有效載荷的情況下成功進行了首次亞軌道發射，但在后續實際應用中的表現卻不盡如人意，發射任務多以失敗告終。

2020年2月9日，鳳凰號運載火箭搭載“勝利一號”衛星發射升空，但衛星未能入軌。

2020年12月30日，伊朗官方媒體援引伊朗國防部消息報道，一枚鳳凰號運載火箭從霍梅尼航天發射場發射升空，將3個研究用裝置送入470千米高空，但并未提及具體的發射時間和所攜帶的具體裝置是什么，也未披露是否成功將航天器送入軌道。伊朗國防部發言人艾哈邁德·侯賽尼稱，發射過程中，航天中心和火箭性能表現正常，實現了預期研究目標。上述聲明讓人猜測，這些設備并未按預期進入穩定軌道。

“信使”：改良升級

雖然“鳳凰”的名字響亮，但是鑒于其糟糕的表現，促使伊朗繼續研制新型運載火箭。

2020年4月22日，伊朗伊斯蘭革命衛隊在中部的馬爾卡齊沙漠用一枚“信使號”三級運載火箭，成功將其首顆軍事衛星“努爾”-1送入425千米高的軌道。伊朗革命衛隊的Sepahnews網站透露，信使號運載火箭的燃料是“固體燃料和液體燃料的組合”。之前有觀點認為，“信使號”是“鳳凰號”的改版，但是其一級直徑只有1.25米，并非“鳳凰號”的2.4米。

▲ 采用公路機動車輛發射方式的信使號運載火箭

▲ 2020年4月22日，伊朗用信使號運載火箭將其首顆軍事衛星“努爾”-1送入425千米高的軌道

值得一提的是，信使號運載火箭采用的是公路機動車輛發射方式，直接在與“流星”-3系列導彈相似的運輸-起豎-發射三用車上點火升空。這表明，只要伊朗能夠解決戰斗部再入地球大氣層、導航等技術難題，信使號運載火箭完全具備成為洲際彈道導彈的潛能。

從信使號運載火箭一級點火畫面來看，可以確認其采用了“流星”-3B液體導彈的發動機。一二級采用冷分離，二級彈體外沒有液體燃料注入口，可確認為固體發動機，其噴管藏在級間段之中，一二級分離幾秒后二級才點火。從伊朗發布的視頻可見二級的整個噴管外露，并未有任何燃氣舵，可以判斷這是一種矢量噴管固體發動機。而“信使”的三子級或許也采用了與“鳳凰”相同的Saman-1上面級。據估計，信使號運載火箭的運載能力也只有50千克級別，甚至更低，不過該火箭仍然是伊朗運載火箭技術、甚至是軍事航天行動方面的重大突破。伊朗伊斯蘭革命衛隊司令侯賽因·薩拉米強調，其所有技術部件，包括衛星本身和投送火箭都是使用本國知識建造的產品，沒有依賴外國援助，沒有受外國制裁的影響。

今年的3月8日，伊朗再次用信使號運載火箭將其第二顆軍用衛星“努爾”-2成功送入500千米高的軌道。

“祖勒賈納”：拭目以待

祖勒賈納號運載火箭取名自伊朗歷史上著名的戰馬。該火箭長25.5米，重約52噸，分三級，其中第一第二級采用固體燃料，直徑1.5米，第三級采用液體燃料，直徑1.25米，設計性能為把220千克的載荷送至距離地面500千米的軌道。“祖勒賈納”同樣采用了公路機動車輛發射方式，第三級加注時間較短。2021年2月1日，祖勒賈納號運載火箭進行了第一次試射，當時伊朗宣稱成功將有效載荷送入500千米的軌道。

6月26日的發射是祖勒賈納號運載火箭的第二次試射，伊朗國防部發言人艾哈邁德·侯賽尼稱，“祖勒賈納”在技術上可以“與目前世界上的頂級運載火箭媲美”，他還透露，伊朗已經計劃為“祖勒賈納”進行第三次試射，都是用于研究目的。

▲ 2021年2月1日，祖勒賈納號運載火箭進行第一次試射