文/蘭順正

2022年6月26日，伊朗宣布第二次試射國產(chǎn)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(zhì)疑稱，伊朗以此為掩護發(fā)展導彈項目，違反伊核協(xié)議中相關(guān)限制規(guī)定。而該則消息也再次引發(fā)了各界對于伊朗運載火箭能力的關(guān)注。

伊朗的航天計劃始于上世紀80年代，歷時10年的內(nèi)部爭論后，于90年代末首先出臺衛(wèi)星發(fā)展計劃。伊朗政府當時為此撥了3億美元的發(fā)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(guān)于和平利用空間科學技術(shù)的所有活動，這也是伊朗航天事業(yè)正式起步的標志。

經(jīng)過多年發(fā)展，目前伊朗已經(jīng)研制出數(shù)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(fā)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(jié)構(gòu)簡單，發(fā)射架也為簡陋的導軌式發(fā)射架，火箭使用了一臺S-75防空導彈用的液體燃料發(fā)動機，基本的技術(shù)水平相當于一發(fā)大型戰(zhàn)術(shù)火箭或者小型地地戰(zhàn)術(shù)彈道導彈。

“使者”-1運載火箭采用兩級構(gòu)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(jié)構(gòu)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(fā)動機比沖海平面為220秒，真空比沖為247秒，采用燃氣舵控制?；鸺谝患壙梢詫⒒鸺椭?8千米高空，分離時火箭速度為每秒2.1千米?；鸺牡诙壊捎肧S-N-6導彈的雙室搖擺發(fā)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(fā)動機可以實現(xiàn)矢量控制，因此取消燃氣舵，可以將50千克重的衛(wèi)星送至250千米高的近地軌道。

“使者”-1運載火箭后來又發(fā)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(fā)射，美國稱衛(wèi)星沒有進入預定軌道，發(fā)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(wèi)星，因此發(fā)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(wèi)星發(fā)射升空，但衛(wèi)星未能入軌

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

在2015年2月2日的發(fā)射中，伊朗使用“使者”-1B型運載火箭發(fā)射了“黎明”號衛(wèi)星。

“鳳凰”：故障頻發(fā)

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

鳳凰號運載火箭（又被稱為“使者”-2）高27米，起飛質(zhì)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(gòu)型，一、二子級采用液體火箭發(fā)動機，上面級采用固體火箭發(fā)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(fā)動機組提供動力，這些發(fā)動機有4個獨立的渦輪泵，每個發(fā)動機產(chǎn)生37噸的推力。為實現(xiàn)火箭的飛行控制，一子級還配有4臺LRE-15小型搖擺液體發(fā)動機，該發(fā)動機源于蘇聯(lián)R-27潛射導彈的游動發(fā)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(lián)的LRE-4小推力液體燃料發(fā)動機，產(chǎn)生7噸的推力。相關(guān)照片顯示，LRE-4發(fā)動機采用較為傳統(tǒng)的波紋結(jié)構(gòu)的噴嘴，燃燒室上裝有用于發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的裝置，每個噴管上都有一個供燃料流入和流出的環(huán)形管路，由于流出環(huán)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(nèi)部的固體火箭發(fā)動機名為Arash-24，可產(chǎn)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(fā)射，但在后續(xù)實際應用中的表現(xiàn)卻不盡如人意，發(fā)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(wèi)星發(fā)射升空，但衛(wèi)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(fā)射場發(fā)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(fā)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(fā)言人艾哈邁德·侯賽尼稱，發(fā)射過程中，航天中心和火箭性能表現(xiàn)正常，實現(xiàn)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(wěn)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(xiàn)，促使伊朗繼續(xù)研制新型運載火箭。

2020年4月22日，伊朗伊斯蘭革命衛(wèi)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(wèi)星“努爾”-1送入425千米高的軌道。伊朗革命衛(wèi)隊的Sepahnews網(wǎng)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(fā)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(wèi)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(fā)射方式，直接在與“流星”-3系列導彈相似的運輸-起豎-發(fā)射三用車上點火升空。這表明，只要伊朗能夠解決戰(zhàn)斗部再入地球大氣層、導航等技術(shù)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(jù)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(shù)、甚至是軍事航天行動方面的重大突破。伊朗伊斯蘭革命衛(wèi)隊司令侯賽因·薩拉米強調(diào)，其所有技術(shù)部件，包括衛(wèi)星本身和投送火箭都是使用本國知識建造的產(chǎn)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(wèi)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(zhàn)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?！白胬召Z納”同樣采用了公路機動車輛發(fā)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(fā)射是祖勒賈納號運載火箭的第二次試射，伊朗國防部發(fā)言人艾哈邁德·侯賽尼稱，“祖勒賈納”在技術(shù)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(jīng)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