这次的世界第一不是美国,而是中国!500吨级火箭发动机试车成功
2021-10-27 21:01:22
日前,国内报道了自主研制的目前世界上推力最大、可工程化应用的整体式固体火箭发动机试车成功的消息。
该发动机直径3.5米,推力达500吨,采用高性能纤维复合材料壳体、高装填整体浇注成型燃烧室、超大尺寸喷管等多项先进技术,综合性能达到世界领先水平。
分析认为,这一试验的成功,标志着中国固体火箭运载能力实现大幅提升,为中国运载火箭型谱发展提供了更多的动力选择,也对推动未来大型、重型运载火箭技术的发展具有重要意义。
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平心而论,国产运载火箭虽然起步不算晚,且在发射卫星技术上有不低的起点,但在上世纪90年代左右,国产运载火箭的技术进展速度出现了一定程度的放缓,与国外先进型号也出现了某种差距。
这其中的原因除了有当时的大环境下经费相对缺乏、专业人才部分流失,也和门槛较低的技术被逐步解决,向高难度技术领域攀登越来越难有关。
如今看来,一个很明显的例子就是,中国载人航天工程启动后,多年来一直采用在“长征2号”火箭基础上发展的“长征2F”来发射“神舟”系列飞船。
必须肯定的是,得益于成熟且先进的技术,“长征2F”保持了万众瞩目的“100%发射成功率”,是中国乃至世界领域内最好的载人航天发射火箭之一。
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不过从硬币的另一面来看,美俄在发展载人航天技术时,都选择了开发专用的载人航天发射火箭,这种做法固然伴随着较大的成本和技术风险性,但新设计、新构架和新技术也意味着更大的可能性与发展潜力。
我们绝不应否认或贬低“长征2F”,但为了中国载人航天工程的未来,开发更大更强的火箭同样无比重要。基本上到2005年后,随着国内对航天领域的投入不断增加,相关技术重新加速推进。
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2009年,推力120吨级别的国产整体式固体火箭发动机研制成功,直接推动了“长征”系列运载火箭中第一型全固体运载火箭“长征11号”的立项研制。
到2019年,国内又自主研制成功了直径2.6米、推力200吨的整体式固体发动机,同时推动了“捷龙三号”商业航天运载火箭的立项研制。
如今500吨级整体式固体火箭发动机研制成功,对国内固体火箭的价值就更大了,很可能促成重型乃至超重型火箭项目的推进或立项。
还有消息显示,基于这款整体式固体发动机的直径3.5米级分段发动机研究还在推进,最大推力将达到千吨级以上,可应用在大型、重型运载火箭固体助推器中,以满足中国空间装备、载人登月、深空探索等航天活动对运载工具的不同需求,为未来的航天运输系统提供强大的动力支撑。
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从技术角度来看,运载火箭动力主要有固体燃料和液体燃料两大分类。液体燃料推进比冲较高,发展技术门槛和成本都相对较低,且燃料可以长期储存使用,但往往需要临时加注,安全性较低,使用准备时间较长。
固体燃料与之相反,不必临时加注燃料,安全性较高,使用准备时间短,但推进比冲相对较低,燃料储存时间较液体燃料短一些,技术门槛与使用成本也更高。
因此,前者一般主要用于民用航天领域,后者则更多地用于军用航天器和导弹领域。不过,随着的技术进步,未来人类航天器的发射频率将越来越密集,反应速度较快的固体燃料推进将呈现上升趋势。
国内航天业界也将加速发展大推力固体燃料航天器提上日程,当中最关键的技术核心自然就是整体式固体火箭发动机。
值得一提的是,500吨级固体火箭发动机技术成熟后,对军事领域的价值其实较为有限,这可能会让部分热衷于洲际导弹的人略感失望。原因其实很简单,相比起运载火箭,洲际导弹往往会强调体积小型化,尤其在重量上有着严格的要求。
因此,100~200吨级推力的发动机,已足够驱动机动发射式洲际导弹或者潜射弹道导弹,至于井射洲际导弹,由于不大要求小型化,大可以直接使用技术更简单的液体燃料来解决。
所以说,国产新型固体火箭发动机未来的市场前景,很可能将是国内已经公布的空天飞行器计划。另外在其基础上发展的千吨级固体火箭发动机,在登月级别的航天任务或将发挥较大的价值。
该发动机直径3.5米,推力达500吨,采用高性能纤维复合材料壳体、高装填整体浇注成型燃烧室、超大尺寸喷管等多项先进技术,综合性能达到世界领先水平。
分析认为,这一试验的成功,标志着中国固体火箭运载能力实现大幅提升,为中国运载火箭型谱发展提供了更多的动力选择,也对推动未来大型、重型运载火箭技术的发展具有重要意义。
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平心而论,国产运载火箭虽然起步不算晚,且在发射卫星技术上有不低的起点,但在上世纪90年代左右,国产运载火箭的技术进展速度出现了一定程度的放缓,与国外先进型号也出现了某种差距。
这其中的原因除了有当时的大环境下经费相对缺乏、专业人才部分流失,也和门槛较低的技术被逐步解决,向高难度技术领域攀登越来越难有关。
如今看来,一个很明显的例子就是,中国载人航天工程启动后,多年来一直采用在“长征2号”火箭基础上发展的“长征2F”来发射“神舟”系列飞船。
必须肯定的是,得益于成熟且先进的技术,“长征2F”保持了万众瞩目的“100%发射成功率”,是中国乃至世界领域内最好的载人航天发射火箭之一。
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不过从硬币的另一面来看,美俄在发展载人航天技术时,都选择了开发专用的载人航天发射火箭,这种做法固然伴随着较大的成本和技术风险性,但新设计、新构架和新技术也意味着更大的可能性与发展潜力。
我们绝不应否认或贬低“长征2F”,但为了中国载人航天工程的未来,开发更大更强的火箭同样无比重要。基本上到2005年后,随着国内对航天领域的投入不断增加,相关技术重新加速推进。
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2009年,推力120吨级别的国产整体式固体火箭发动机研制成功,直接推动了“长征”系列运载火箭中第一型全固体运载火箭“长征11号”的立项研制。
到2019年,国内又自主研制成功了直径2.6米、推力200吨的整体式固体发动机,同时推动了“捷龙三号”商业航天运载火箭的立项研制。
如今500吨级整体式固体火箭发动机研制成功,对国内固体火箭的价值就更大了,很可能促成重型乃至超重型火箭项目的推进或立项。
还有消息显示,基于这款整体式固体发动机的直径3.5米级分段发动机研究还在推进,最大推力将达到千吨级以上,可应用在大型、重型运载火箭固体助推器中,以满足中国空间装备、载人登月、深空探索等航天活动对运载工具的不同需求,为未来的航天运输系统提供强大的动力支撑。
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从技术角度来看,运载火箭动力主要有固体燃料和液体燃料两大分类。液体燃料推进比冲较高,发展技术门槛和成本都相对较低,且燃料可以长期储存使用,但往往需要临时加注,安全性较低,使用准备时间较长。
固体燃料与之相反,不必临时加注燃料,安全性较高,使用准备时间短,但推进比冲相对较低,燃料储存时间较液体燃料短一些,技术门槛与使用成本也更高。
因此,前者一般主要用于民用航天领域,后者则更多地用于军用航天器和导弹领域。不过,随着的技术进步,未来人类航天器的发射频率将越来越密集,反应速度较快的固体燃料推进将呈现上升趋势。
国内航天业界也将加速发展大推力固体燃料航天器提上日程,当中最关键的技术核心自然就是整体式固体火箭发动机。
值得一提的是,500吨级固体火箭发动机技术成熟后,对军事领域的价值其实较为有限,这可能会让部分热衷于洲际导弹的人略感失望。原因其实很简单,相比起运载火箭,洲际导弹往往会强调体积小型化,尤其在重量上有着严格的要求。
因此,100~200吨级推力的发动机,已足够驱动机动发射式洲际导弹或者潜射弹道导弹,至于井射洲际导弹,由于不大要求小型化,大可以直接使用技术更简单的液体燃料来解决。
所以说,国产新型固体火箭发动机未来的市场前景,很可能将是国内已经公布的空天飞行器计划。另外在其基础上发展的千吨级固体火箭发动机,在登月级别的航天任务或将发挥较大的价值。