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1 # 東城觀星
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2 # 軍迷愛軍
固體火箭發動機推力難以調節,會導致飛行過程中過載上升,航天員難以承受。液體發動機可以調節推進劑流量來大範圍調節推力,避免隨燃料消耗火箭重量下降而引起加速度上升。所以載人火箭一般都是液體火箭或有固體火箭助推的液體火箭,單純固體火箭雖然可靠性高但不被用於載人航天任務。
現有單級固體火箭推力調節範圍很小,導致峰值過載超過宇航員承受能力。以雙推力固體導彈為例,推力調節一般是裝填兩種推進劑,尾部裝填速燃推進劑,前面裝填緩燃推進劑。
最開始燃燒的是速燃推進劑,燃燒快,推力大,加速快,能很快將導彈加速到巡航速度。接著燃燒的是緩燃推進劑,燃燒時間長,推力小,但足以維持巡航速度了。
未來會不會出現多推力固體火箭,實現推力更大調節範圍就不得而知了。
固體助推器的優勢很多,最大的優勢是很容易實現大推力,比如SLS使用的固體助推器一枚的平均推力就可以達到1600噸,比長征五號全箭起飛的推力還高跟多。另外,固體助推器可以長時間儲存、可以短時間發射等優勢,不像液體火箭那樣需要較長的準備時間。還有就是結構簡單,穩定性好等優勢。
至於題主說的固體火箭是否有可能實現多次點火和推力控制。目前來看,現有的固體火箭無法實現多次點火和推力控制,都是一次點火燒完就拋的策略。不過未來膏體燃料火箭可以實現多次點火和推力控制,彌補現有固體火箭的劣勢。如果有興趣可以去關注膏體火箭燃料的發展。
最後,其實固體火箭技術應用於載人航天飛行並不是遙不可及的。美華人發射太空梭使用的助推器就是固體燃料發動機,後來退役了,並不是助推器問題,而是太空梭本身結構太複雜、故障率偏高、生產和維護成本高等因素。美國的下一代載人重型火箭SLS使用的也是固體助推器,就連印度即將發展的載人重型火箭GSLV-mk3也是使用固體助推器。中國也在發展大推力固體助推器。
最後補充一下,現有固體火箭的比衝都比較低,雖然推力大,但是高空運力不佔優勢,一般都是作為助推器來使用的。即使用做芯級,上面也會捆綁液體火箭作為上面級推動載荷入軌。未來新燃料的發現,可以實現大比衝固體燃料的話,則固體火箭有可能實現超越。