2200毫米级新式固体发动机,射程1.8万公里?

2023-07-01 11:14:27   

固体火箭发动机与液体火箭发动机的区别其实很大。液体火箭发动机会分别设置很大的燃料箱与氧化剂储罐,而每一级的最下端才是火箭发动机。如果是煤油作为燃料,液氧作为氧化剂,那么这种火箭就需要人工点火。而有些常温燃料,氧化剂与燃料一旦混合,本身就会发生剧烈的燃烧反应,因此并不需要专门的点火程序,很多姿态控制的小型节流火箭,就用这类燃料与氧化剂。燃料箱与氧化剂箱加注满以后,可能占整个液体火箭推进系统总重的8成以上;结构重量再占1成多,单纯发动机、燃料泵与喷嘴合计,可能才占据整个系统全重的5%左右。这就导致液体火箭发动机都有很大的推重比,一般都超过45,甚至可以达到55,远远超过大多数当代航空涡扇发动机不超过15的最大推重比。



而固体火箭发动机几乎整个本体都是发动机。固体火箭发动机也不是从底部开始点火,而是从顶部开始电点火,并且从中心空腔往四周逐步扩张式燃烧;然后高温高压喷流从底部的喷嘴喷出,产生反推动力。大部分固体火箭发动机的喷流组成物质也与液体火箭不同。比如液氧液氢火箭燃烧直接产生水,其实喷流就是水蒸气;煤油液氧的燃烧产物也是二氧化碳加水蒸气。于是大部分液体火箭的喷流形成物大多数是极小的液滴,然后在上层大气中很快消散或者直接蒸发。而固体火箭燃烧后的尾流看上去像白烟,实际上就是氧化铝等固体小颗粒。说白了就是相当于在固体火箭的尾流,是在天上撒沙子!由于固体发动机能够保存期相对液体更长,大部分保存15到20年问题不大;而且固体发动机,



更适合搬运移动,很少有腐蚀性还可以随时点火发射。因此当代的大多数洲际导弹与中程导弹,都采用固体火箭发动机推进。而固体火箭发动机在制造时,是需要将类似糖浆一样的半融化状态的混合燃料,浇筑到火箭空壳里面。这个过程需要标准模具,还需要对浇筑凝固以后的药束进行人工雕琢整形。这是因为固体发动机的推力,与内部的实时燃烧面积成正比,因此当今的固体发动机内部的药束浇筑构型非常复杂,绝不是一个简单的“大炮仗”,其横剖面甚至像雪花片一样复杂。因此对模具、浇筑工艺、冷却以及后期雕琢的要求都很高。固体发动机的最终比冲决定了对弹头的最大运力与最大射程。这里面除了外壳材料,更重要的就是固体燃料的成分。冷战时代,HTPB燃料就算顶级,



而当代一流大国开始普及NEPE类新式推进剂。某大国已经形成了300毫米,750毫米,1100毫米,1400毫米,2200毫米,3500毫米至少6种标准直径的固体发动机;其中2200毫米级只需10米长度,就可以把弹头发射到1.8万公里之外!如果3500毫米级当导弹用,则可以一次性携带50个有速诱饵或H弹头!