俄罗斯断供火箭发动机，对美国航天的影响有多大？-技术圈

俄罗斯断供火箭发动机，姗姗来迟，却威胁不再

文 | 张雪松

当地时间3月3日，俄罗斯国家航天集团公司总经理罗戈津表示，为回击美国对俄罗斯的诸多制裁，俄罗斯将停止向美国提供火箭发动机。

罗戈津：

今天，我们做出一项决定，停止对美出口俄罗斯动力机械科研生产联合体的产品。自上世纪90年代中期以来，俄罗斯共向美国交付122台“宇宙神-5”运载火箭用RD-180发动机，其中98台已使用。对于剩下的24台RD-180台发动机，俄不会再提供技术维护。

美国是一个极为强大的航天超级大国，在大家印象里似乎无所不能，但事实是，美国部分主力火箭长期购买使用俄罗斯的发动机。现在俄罗斯断供，会影响到美国的航天发射能力么？

遥远的蜜月时代

冷战时期，美国和苏联针锋相对，展开了全面的竞赛，尤其是航天领域的竞赛，更是令人津津乐道。

冷战后期，美苏在火箭发动机上走了不同的发展道路：

美国大力发展重复使用的航天飞机，特意研制了超高性能的液氧液氢发动机SSME，以及大推力的固体助推器，期待以航天飞机包打天下。

苏联则是多管齐下，既继续使用质子号、联盟号等一次性火箭，也研制了能源-暴风雪号航天飞机，还衍生出新一代的天顶号火箭。苏联的火箭发动机既有传统肼基发动机，也有落后但可靠的RD-107等液氧煤油发动机，还有媲美SSME的RD-0120液氧液氢发动机，以及高压补燃循环的RD-170和RD-120液氧煤油发动机。

苏联解体后，美俄关系迎来蜜月期，双方深度开展了航天合作。不仅联合建造国际空间站，美国渐进一次性火箭（EELV）还选中了俄罗斯的火箭发动机。

把订单送给俄罗斯，美国并非在做慈善。其目的，是帮助俄维持其航天工业运行，避免冷战时期培养出的众多工程师们，因为失去工作，而流向其他国家去开发弹道导弹。

当时还有一件趣事，美国洛克希德·马丁公司的宇宙神火箭本来打算选择俄罗斯库茨涅佐夫设计局的NK-33高压补燃液氧煤油发动机，但俄罗斯液体火箭发动机的顶梁柱——动力机械科研生产联合体表示，我快不行了。于是俄罗斯航天局和国防部联合致函洛克希德·马丁公司，强烈推荐还在纸面上的RD-180高压补燃液氧煤油发动机。

NK-33火箭发动机

RD-180火箭发动机

NK-33是苏联时代留下来的物美价廉的现成货，而RD-180却要在RD-170基础上继续研制.但美俄蜜月时期就是这么神奇，在俄官方力挺之下，美国人真的接受了这块“画饼”。美国普惠公司还投资并帮助解决涡轮泵的问题，最终诞生了专供美国洛马公司使用，美国普惠公司也有全套知识产权的RD-180先进大推力火箭发动机。

美国洛马公司的宇宙神3和宇宙神5火箭，都使用RD-180发动机作为第一级主发动机。得益于RD-180发动机的成熟技术和稳定表现，宇宙神5火箭要比波音公司的德尔塔4火箭更为物美价廉，不仅性价比有优势，而且保障维护更简易。

美俄还建立名为RDAMROSS的公司，专门负责销售RD-180火箭发动机。考虑到本土生产成本至少提高50%，普惠公司为了提高利润率，从未在美国内建立生产线，始终直接采购俄制RD-180发动机。

半壁江山要靠俄罗斯

美国空军渐进一次性运载火箭项目，催生了宇宙神5和德尔塔4两种新一代火箭，其中宇宙神5的第一级使用俄罗斯的RD-180发动机。

宇宙神5火箭发射

两种渐进一次性运载火箭中，宇宙神5的发射次数更多，即使考虑到德尔塔4有通用助推芯级（CBC）并联的重型型号，两种火箭助推芯级的采购数量基本是相当的。也就是说，RD-180发动机撑起了美军渐进一次性运载火箭的半壁江山！

多年以来，美国航天使用宇宙神5火箭，发射了从商业通信卫星到军用GPS、AEHF、MUOS、SBIRS卫星，还有机密的情报搜集卫星。它还是美国现在唯一通过认证、能够发射核同位素电源（RTG）的运载火箭。从新视野号深空探测器，到好奇号和毅力号火星车，这些使用RTG的航天器只能使用宇宙神5火箭发射。

从这个意义上说，基于俄罗斯火箭发动机的宇宙神5火箭，在美国航天发射工具中的地位，是不可替代的。

美俄的火箭发动机合作，并非只有RD-180一根独苗。虽然当年洛克希德·马丁公司最终选择了RD-180，但美国Aerojet公司看中了NK-33，以单台一百万美元的价格买来36台，不仅做了针对性的改进，还获得了授权生产的许可。随后，Aerojet公司将这批NK-33编号为AJ-26，推向市场。

在NASA的商业轨道运输服务（COTS）项目竞争阶段，先是Kistler公司的K-1火箭，后是接替者轨道科学公司的安塔瑞斯火箭，火箭第一级都使用AJ-26发动机。

COTS项目最终中标方是轨道科学公司和太空探索技术公司（SpaceX）。

在2014年10月的第三次货运任务中，安塔瑞斯火箭发生爆炸，箭船全毁。分析认为事故原因源自NK-33发动机的可靠性问题（也有说法认为，美方在没有俄方专家参与的情况下对NK-33的改造，可能降低了其可靠性）。

但后续的安塔瑞斯2火箭，仍然选择了俄制火箭发动机——动力机械科研生产联合体专门为安塔瑞斯火箭量身改制的RD-181。因此夸张一些说，在国际空间站商业货运任务上，俄制火箭发动机也撑起了半边天。

安塔瑞斯2火箭使用俄罗斯制的RD-181火箭发动机

美国并非没有能力研制媲美RD-180的发动机。NASA曾推动研制RS-84高压补燃液氧煤油发动机，其地面推力482吨，比RD-180还要高约100吨，而且是单燃烧室设计难度更大，不过RS-84研制半途而废。

美国后来还提出研制类似RD-180的AJ1E6高压补燃液氧煤油发动机，但研制计划也都胎死腹中。

归根到底，一方面，美国公司太过于斤斤计较利润得失；另一方面，由于德尔塔4火箭使用的是国产的RS-68液氧液氢发动机，美军和NASA对自主的液氧煤油发动机并不上心，这才造就了俄制火箭发动机占据了美国航天发射市场半壁江山的局面。

无足轻重的制裁

美国公司经济利益至上，但美国作为一个国家却不可能如此。

2014年乌克兰危机后，不仅有罗戈津这样的俄国政要以断供火箭发动机威胁，美国参议员麦凯恩也推动通过法案，要求美国军用发射任务禁用俄制火箭发动机，美国空军迅速启动RD-180替换项目，准备用国产火箭发动机取代之。

宇宙神5火箭的主承包商，是洛马、波音公司的发射部门联合成立的联合发射联盟（ULA）。

2014年，ULA公司无法立刻摆脱对RD-180发动机的依赖，而俄罗斯动力机械科研生产联合体也需要继续出口RD-180发动机换外汇，因此接下来的几年里，ULA公司一边研制使用国产BE-4液氧甲烷发动机的新型火箭“火神”，同时也储备了数量不少的RD-180发动机，以保证顺利过渡到火神火箭投入使用。

新型火神火箭，将使用蓝色起源研制的BE-4液氧甲烷发动机

换句话说，虽然宇宙神5火箭使用俄制RD-180发动机，但今天即使俄罗斯断供，宇宙神5火箭的正常发射任务也几乎不会受到影响。

那么使用RD-181发动机的安塔瑞斯2火箭呢？的确会受到影响。然而，安塔瑞斯和安塔瑞斯2火箭的第一级，都生产自位于乌克兰第聂伯罗彼得罗夫斯克的南方设计局（Yuzhnoye）。目前乌克兰硝烟弥漫战火纷飞的环境下，怎么将俄制RD-181发动机运送到乌克兰南方设计局，从而组装火箭第一级呢？因此，俄乌冲突结束之前，安塔瑞斯2火箭横竖是无法继续生产的，俄罗斯禁不禁售RD-181发动机，都无关紧要了。

如果一定要说俄禁运火箭发动机的影响，那最高兴的恐怕就是全球首富、超级网红马斯克。

马斯克旗下的SpaceX公司现役拥有猎鹰九号和重型猎鹰火箭，这两种火箭使用自产的梅林液氧煤油发动机，全无被卡脖子的隐患。