国产大推力固体火箭发动机有多厉害

　　关于固体火箭发动机，我发表过很多作品了。见到关于国产固体火箭发动机最新的这个消息，还是感觉非常兴奋，忍不住想再写点关于固体火箭发动机的内容。顺便给大家解读一下，这个最新的固体火箭发动机究竟牛在哪里？

　　看完最新的报道，相信大家应该相信我曾经说过的一个观点了，那就是固体火箭发动机可以比相同直径的液体火箭发动机推力更大。以前我说这个话的时候，被很多人怼过，说我瞎说，甚至有人还打小报告，害得我的作品差点被下架，我把权威文献拿出来才躲过一劫，说起来都是眼泪啊。世界上推力最大的单台火箭发动机就是美国的3000吨级固体火箭发动机，虽然最后没有正式使用，固体火箭发动机推力大绝对是事实。

　　目前为止，世界上投入使用的固体发动机，美国（1600吨）第一，欧空局（708吨）第二，印度（358吨）第三，当然美国不止一款发动机，多款固体发动机都可以排在欧空局前面。

　　之前，中国和俄罗斯的固体发动机推力都不算大，比不上印度，这是事实。这次的500吨级固体火箭发动机试车成功，一举超过了印度的358吨。严格来讲，有文献报道2019年国内企业有一款500吨级固体发动机也试车成功了，但两年过去了，并没有见到更多的进展，还是航天动力技术研究院更给力。

　　正如我2018年5月份的文章所说，中国和俄罗斯都有研发大推力固体火箭发动机的实力，只是没有重点发展大推力固体火箭发动机而已。如今的成果充分验证了我的说法，中国已经成功研发出大推力固体火箭发动机了。

　　当然这个发动机最激动人心的参数是，它是世界上推力最大的整体式固体火箭发动机。之前最大的整体式固体火箭发动机是欧洲的P120C，直径3.4米，推力达到470吨。所谓整体式固体火箭发动机是相对于分段式固体火箭发动机来说的。

　　分段式固体火箭发动机，就是把几个火药柱组装在一起，形成一个更大的火箭，从而提高发动机推力。那些几百吨上千吨推力的固体火箭发动机都是分段式的发动机。如果中国的这个3.5米直径固体火箭发动机改造成分段式的发动机的话，推力也可以轻松超过1000吨。

　　但是分段式固体火箭发动机，生产成本高，工艺难度大，未来有被整体式固体火箭发动机替代的趋势。所谓工艺难度大，是指需要把多段的火药柱单独制造出来进行拼装，拼装的过程不仅要求拼装精度，更要求绝热拼装，因为拼装的对象可是火药啊，一不小心就会爆炸的。如果你看过电影《我和我的父辈》的第二段，应该对这个难度会有深刻的认识。

　　如果换成整体式的固体火箭发动机，就有生产难度小、工艺设备要求低、产品稳定可靠的优点，是各国都在努力的方向。但这种整体式的固体火箭发动机推力相对比较小，比不上分段式发动机。中国这次的发动机最牛的地方就在于，既实现了整体式，还实现了大推力，绝对是个不小的进步。必须说一句，中国同时掌握整体式固体火箭发动机和分段式固体火箭发动机的生产工艺。

　　这个固体火箭发动机的另外一个亮点，就是使用了碳纤维复合材料做外壳。这种材料在保障结构结实的同时，还有质量轻的优势，是目前最轻的航天材料之一。之前我们很多人都笑话过印度的火箭使用了不锈钢的外壳，但实际上，目前对于固体火箭来说只有钢材和碳纤维材料两种外壳可以选，铝合金根本承受不了火箭发射时内部产生的强大压强和高温。

　　当然如果能把不锈钢更换成碳纤维材料，可以明显降低火箭自身的重量，让固体火箭的运力提升20%以上，提升运力的效果还是很明显的。唯一的缺点是碳纤维成本太高，为了省钱，很多火箭宁可使用不锈钢。

　　固体火箭发动机，推力大、结构简单、研发难度小（韩国自研的火箭也是固体火箭发动机、印度固体火箭发动机还比较牛）、运输储存方便、发射快捷，是非常不错的一个选项。而且它的大推力，特别适合给重型火箭当助推器，中国的长征九号就曾经规划过固体助推器版。美国的重型火箭SLS也是使用固体助推器，还有欧空局的阿里安五号正在使用固体助推器。未来中国也会有一些使用固体助推器的火箭型号。

　　夸了固体火箭发动机半天，它也有很多缺点，其中最大的缺点就是比冲太小，一般都是200多秒，280秒就算是非常不错了，液氢火箭发动机比冲一般都能到400多秒，差距还是很大的。印度固体火箭的比冲还是整体偏低的。

　　比冲低，意味着这种火箭非常费燃料，携带燃烧的时间很短，仅靠自己根本不太可能把卫星或飞船发射到太空，要想完成发射，必须有多个固体发动机接力才行，一般需要三级或四级火箭才能完成发射，不像液体火箭那样两级甚至一级半就可以完成发射。