回覆列表
  • 1 # 兵工科技

    圖注:印度GSLV III重型火箭,其直徑3.2米的S-200固體火箭助推器紙面引數較高,但實際技術水平還比較有限

    與中國在民用航天火箭技術領域致力於發展液氧煤油和液氫液氧火箭不同,印度在民用航天火箭領域的技術發展路徑選擇與軍用彈道導彈相同,都選擇固體燃料火箭技術。

    此前印度主要發展的是PSLV和GSLV兩種運載火箭,其中PSLV的同步轉移軌道運載能力只有1噸多,GSLV也只有接近2.5噸,此前印度最大的運載火箭GSLV II運載火箭直徑2.8米,採用三級構型,其中第一級採用HTPB固體燃料推進劑,第二級採用N2O4/UDMH(偏二甲肼和四氧化二氮)推進劑,三級採用LH/LOX推進劑,其中二三級的推進劑型別與長征三號乙運載火箭相同,可以說是固液混合型別。

    印度最新研製的GSLV III型火箭,起飛重量630噸,已經屬於重型火箭範疇,與歐洲阿麗亞娜5型火箭、俄羅斯的“質子”火箭以及中國的“長征”5號火箭同屬一個檔次,這表明印度進入了世界重型火箭俱樂部。

    GSLV III型火箭也採用固液混合技術,其中最值得稱道的是其S-200新型捆綁式助推級,GSLV III型火箭上共有2個這樣的助推級,該助推級長21.9米,直徑3.2米,全重232噸,可以裝載207噸固體推進劑,燃燒時間139秒,峰值推力達到525噸。從主要技術引數指標來看,S-200在固體助推器領域堪稱世界第三,僅次於美國太空梭的固體助推器,其燃料質量440噸,長37.8米;以及阿麗亞娜火箭助推器,其燃料質量240噸,長31.6米。而在直徑上,S-200更是位居世界第二,僅次於美國的3.6米,比法國阿麗亞娜的3.05米還要粗。從技術角度看,能製造這麼粗、這麼大的固體火箭推進器,表明印度的固體火箭技術已經達到了相當高的水平,這是伊朗和巴基斯坦所達不到的。

    但很多“惟推進器直徑論”者據此稱印度固體火箭技術水平已經超過了中國,因為“東風”-41洲際彈道導彈的直徑尚不到3米,這是對固體火箭技術無知的論調。因為固體火箭推進器固然直徑越大,容納的發動機質量和尺寸越大,越有實現大推力和高效能的可能性,但並非是越大越好。首先,印度缺乏製造大直徑複合材料火箭殼體的技術,為了追求大躍進,不得不使用結構強度更高的鋼製殼體,導致火箭自重增加,推進效率和有效載荷能力下降;同時從S-200推進器燃燒室平均壓強僅為4兆帕可以看出,印度固體火箭燃料技術水平較低,研發不出高效能高含能材料,導致固體火箭推進效率極低,用通俗的話說,就是必須裝更多的燃料,用更粗的直徑,自重不僅大,而且運載能力還低。GSLV III型火箭的同步轉移軌道運力僅為4.5噸,運力尚且不如“長征”3號乙運載火箭,創造了重型火箭運載能力不如大型火箭的紀錄。

    而S-200固體推進器轉用於洲際戰略彈道導彈,是不是像有些人所宣稱的那樣,在外徑、長度和整體質量上都優於“東風”-41,代表印度在洲際彈道導彈上技術潛力遠勝中國呢?這其實仍是極其外行和不專業的看法。洲際彈道導彈強調速度和射程,因此不像民用航天固體火箭那樣可以把火箭直徑做得那麼大,實際上,導彈直徑越大,個頭越大,飛行阻力越大,越影響射程和投擲能力,美國“民兵”-3洲際彈道導彈直徑僅為1.67米,法國M51潛射彈道導彈直徑僅為2.35米,合理較小的直徑,不但可以有效減阻增程,還充分表明了美國、法國等航天強國在高能固體火箭燃料技術領域的超強技術,而印度如果以同樣的直徑來製造固體火箭,預計投擲能力僅為法國、美國等強國的幾分之一,表現在印度導彈上,“烈火”5直徑2米,發射重量50噸(民兵-3僅為34.5噸),但射程僅為5000千米,東風-31A發射重量僅為42噸,射程卻超過“烈火”5一倍還多。

    從技術角度來說,只能說從民用航天角度,S-200固體推進器有很大的潛力和空間,但印度方面限於固體燃料技術,固體火箭發動機等技術的落後,沒有能及時兌現這些潛力,只能有待將來繼續發展。

    至於有人所說的GSLV III型火箭表明印度固體火箭技術已經超過了中國,經過上面的敘述我們已經知道,這是不確實的。3.2米的助推器直徑,實際上對中國而言沒有技術難度,“長征”5號上我們已經實現了5米超大直徑複合材料殼體的成功製造,而在固體火箭發動機推力和燃燒室壓強等核心引數上,我們的水平也大大超過印度。只是我們目前的大推力火箭採用的是液體火箭推進器,不需要研製這麼大直徑的固體火箭推進器而已。不過據航天科工集團在2016年珠海航展上透露,該集團正在積極將在固體彈道導彈技術領域的技術轉為民用,開發全推力級別的“快舟”固體火箭系列產品,也就是說,目前主要以小推力火箭為主的“快舟”,將來也會推出與“長征”5號相當的重型固體運載火箭型號,屆時中國超強的固體運載火箭技術,可以在民用航天領域展現其風采。

    綜上所述,印度的固體火箭技術達到了相當水準,邁入了“準重型火箭”的技術門檻,但紙面資料不錯,實際核心推力、載荷能力等體現火箭核心運力的資料則很不理想,僅僅達到大型火箭水平。可以說,印度在固體火箭技術上明顯領先伊朗和巴基斯坦,與北韓可能各有所長(北韓近期透過試射遠端洲際固體彈道導彈,表明其固體火箭發動機技術,特別是推力和高能燃料技術,肯定達到相當水平,在這一方面可能領先於印度),但與日本、法國、中國、俄羅斯和美國這幾大航天大國和強國相比,還有極為明顯的差距。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 有沒有大學畢業出來不做對口專業的工作的?