火箭發(fā)展，動力先行。近日，全世界推力最大、工作時間最長、沖質(zhì)比最高、可工程化應(yīng)用的整體式固體火箭發(fā)動機亮相第14屆中國航展。

(資料圖片)

世界推力最大整體式固體火箭發(fā)動機亮相第14屆中國航展（航天科技四院供圖）

這款發(fā)動機直徑3.5米，最大推力500噸，采用高壓強總體設(shè)計、高性能纖維復(fù)合材料殼體、高裝填整體澆注成型燃燒室等多項先進技術(shù)，發(fā)動機綜合性能達到世界一流。

都說外行看熱鬧、內(nèi)行看門道。仔細閱讀，可以發(fā)現(xiàn)，除了大推力外，該發(fā)動機還有三個關(guān)鍵詞。

第一個關(guān)鍵詞是固體火箭。發(fā)動機是火箭的核心部件，目前主流的運載火箭發(fā)動機主要分為液體火箭發(fā)動機和固體火箭發(fā)動機，兩種發(fā)動機各有特點。

固體火箭發(fā)動機顧名思義，就是使用固體燃料作為推進劑的火箭發(fā)動機，與之相對應(yīng)的是液體火箭發(fā)動機，它們的工作原理相同，都是通過點燃推進劑產(chǎn)生巨大推力，將航天器送入幾百甚至上萬公里的預(yù)定軌道。

不同的是，固體發(fā)動機主要使用固體燃料，也就是一種高能火藥。長征十一號運載火箭使用就是固體燃料。而液體發(fā)動機主要使用液氫液氧等液體推進劑，大家熟知的長征五號火箭使用的就是液氫液氧。

由于使用的燃料不同，因此各自的特點也不相同。液體發(fā)動機具有可控性強、點火時間長等特點，而固體發(fā)動機具有結(jié)構(gòu)簡單、機動靈活、瞬間推力大等優(yōu)勢。而在未來，基于兩者優(yōu)勢相結(jié)合的發(fā)動機組合模式，也將成為新的設(shè)計思路，這也是世界航天大國都在致力發(fā)展的方向。

第二，是獨特的殼體材料。航天科技集團四院大推力固體發(fā)動機型號副總師白彥軍曾介紹，整個發(fā)動機的殼體，采用高強碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品成型，兩個好處，一是整體的質(zhì)量很輕，第二個是不管是從成本還是性能上來講，都會有很大的提升。

第三個關(guān)鍵詞是整體式。按照燃燒室的結(jié)構(gòu)形式，固體火箭發(fā)動機分為整體式固體發(fā)動機和分段式固體發(fā)動機。其中分段式固體發(fā)動機具有推力大、工作時間長、結(jié)構(gòu)尺寸大等特點，是運載火箭實現(xiàn)大起飛推力的有效途徑。同時，采用分段技術(shù)，也可大幅降低發(fā)動機的技術(shù)難度、研制條件難度以及研制成本。

500噸推力整體式固體火箭發(fā)動機，意味著我國千噸級推力固體發(fā)動機發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)鏈路已打通，標志著我國固體運載能力實現(xiàn)大幅提升。

基于500噸推力整體式固體發(fā)動機，目前還在開展3.5米級分段發(fā)動機研究，其最大推力將達到千噸級，可應(yīng)用于大型、重型運載火箭固體助推器中。這將滿足我國空間裝備、載人登月、深空探測等航天活動對于運載工具的不同發(fā)展需求，為我國建立完善的航天運輸系統(tǒng)提供動力支撐。

記者：宋雅娟 肖春芳

資料來源：中國航天科技四院、央視新聞、光明日報等

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