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“非典型”日貨

從探空火箭到運載火箭，SS-520都進行了哪些改進呢？我們不妨從SS-520四號機的資料開始探究。

SS-520-4結構圖

SS-520-4充分利用SS-520已有的部件，包括尾翼、一級火箭、二級火箭和頭錐；新研發了第三級火箭、二三級連接段還有三級與衛星連接段；為了適應軌道發射，對一二級連接段以及噴氣控制機構進行了改進。這樣，SS-520-4基本具備了運載火箭的特征，可以進行衛星發射了。

不過，之所以說它只是有運載火箭的“特征”，是因為和真正的運載火箭設計的飛行器相比，SS-520-4實在是過于簡陋，從該機的發射時許上就能夠看出端倪：

SS-520-4飛行時序

拜探空火箭的底子所賜，SS-520-4起飛后迅猛加速，31.7秒時一級火箭就已經燃燒完畢，火箭達到26千米高度，速度每秒2千米。這時，一般的運載火箭會進行一二級分離，二級點火繼續飛行，以獲得更大的速度增量。但是SS-520-4卻要帶著成為死重的一級繼續無動力飛行34.3秒，白白浪費寶貴的速度。

這一方面是因為，一級火箭工作時間短，如果燒完就拋棄的話，一級落區會處于近海，對船舶航行和漁業造成很大干擾；而另一方面，SS-520-4的控制方式簡陋——火箭的飛行穩定完全依靠一級尾翼產生的自旋維持，過早拋棄一級也有可能導致火箭在相對稠密的大氣層區間內逐漸失去穩定性，導致失敗。

SS-520-4發射實況

觀看過我國長征系列火箭發射的朋友肯定會記得，火箭點火起飛后的第一個動作就是“程序轉彎”，因為發射時火箭是垂直于地面的，最終入軌時速度方向與地面幾乎平行，火箭必須在飛行中不斷調整姿態，飛出一條曲線平滑地把載荷送入軌道。不過從SS-520-4的發射實況來看，火箭是從小角度傾斜的掛架上直接起飛，直線上升，并沒有程序轉彎——因為SS-520的固體發動機是無控的，不能進行矢量控制。

當然，SS-520-4并非沒有主動控制機構，在一級和二級火箭之間，安裝有對自旋穩定的箭體進行姿態調整的簡易控制裝置。上面我們說過，由于一級火箭的工作時間過短，一級關機時高度太低，根本無法形成入軌條件，必須等到高度和速度都相對合適的時候才能令二級點火。同時，還要把近乎垂直姿態的箭體調整到一個“躺倒”的角度上，否則二級的噴氣方向不對，還是會失敗。

主動控制機構是典型的單組元冷氣姿態控制系統，以5.7升23兆帕的高壓氮氣作為工質，在頭錐和一級火箭相繼分離后按照既定時序開始工作，預計工作時間29秒，在二級火箭點火判定前分離——受火箭性能限制，控制機構不能入軌，二級點火以后的動作中，火箭完全沒有主動姿態控制能力，只靠一級尾翼產生的自旋角動量維持穩定。

SS-520-4僅有的主動控制機構

筆者簡單翻譯了SS-520-4的二級點火判定邏輯圖，SS-520-4的二級點火是通過遙測數據由地面發送指令的，通過對五個關鍵數據的判定，決定是否啟動二級發動機繼續入軌。不巧的是，這次發射中，遙測數據在起飛后20秒就丟失了，地面控制中心無法得知火箭的準確狀態，二級點火判定自然無法進行，發射也就失敗了。

二級點火判定邏輯圖

審視頂著“世界最小運載火箭”名頭的SS-520-4，我們不難發現，這型火箭并沒有傳統日本產品“技術先進”“細節出色”的感覺，反而是能省則省，只具備軌道發射的基本條件，正常運載火箭的關鍵節點冗余備份基本沒有，單點故障極多，這也必然導致發射成功率大幅降低。