前不久，航天科技四院試車成功了目前世界上最大的整體式固體火箭發動機。火箭直徑3.5米，推力500噸，水平世界先進。大夥不禁讚歎：我的國又厲害了一次。那麼這樣的發動機厲害到什麼程度？到底有什麼意義？這篇文章給大家做一下講解。

直徑3.5米500噸推力的整體式固體火箭發動機

固體火箭發動機的原理大家應該都瞭解。固體火箭發動機的結構和竄天猴沒有本質區別：殼子裡面裝藥並燃燒，透過噴口向後噴出獲得推力。

固體火箭發動機結構

相比液體火箭發動機，固體火箭發動機的優點是推力大，另外不需要加註燃料，隨時都能用。因此，固體火箭發動機有兩個最重要的應用場景：一個是軍用，這個大家都能理解，比如中國機動發射的東風-41洲際導彈，美國發射井中的民兵III洲際導彈，等等。

美國的民兵導彈是三級固體洲際彈道導彈

另一個用處是做為商業火箭的大推力助推器。比如當年美國航天飛機發射的時候，中間的液氫液氧貯存箱子旁邊那兩個白色大圓柱子，就是固體火箭助推器，簡稱SRB。不要小看這兩個相對來說很細的助推器，每個能提供約1400噸的推力，是最大的單燃燒室液體火箭引擎F-1的兩倍。F-1就是登月用的土星五號使用的引擎。

航天飛機發射

美國準備用於登月的SLS火箭

或許你已經注意到了，美國太空梭的助推器，單臺推力約1300噸。此外，美國開發中的，且準備用於重返月球的SLS重型火箭的助推器，就是用的當年太空梭的助推器，推力遠超中國的500噸，為什麼說中國這款發動機是世界最大呢？

美國SLS火箭的分段式固體火箭助推器

原來，這裡要注意定語“整體式”。美國太空梭和SLS的固體助推器是分段式的，不是整體式。所謂分段式，可以簡單理解成二踢腳。美國固體火箭助推器的發動機由五段構成。透過分段能降低技術實現的難度，增加火箭的燃燒時間。

三分段固體火箭發動機

2020年12月，四院成功進行了直徑3.2米的三分段固體火箭發動機驗證實驗。這次500噸級整體式火箭發動機，就是在已有技術基礎上的更上層樓。

整體式500噸火箭發動機試驗

AJ260固體火箭發動機

AJ260本來為登月做準備，並且在佛羅里達州測試成功。因為測試是在夜晚，發動機噴出的火焰在50公里外都能被看到。不過NASA最終決定使用F-1引擎裝備土星五號，因此AJ260並沒有服役。假如四院這次測試的發動機真的能投入使用的話，將是人類服役的最大的整體式固體火箭發動機，也算是創了一個世界之最。

AR-260測試時的場面

透過這次500噸發動機試驗驗證成功的技術，必然可以用於構建更強大分段式發動機，比如實現類似於太空梭的千噸級推力的固體火箭助推器。實際上，中國一直在搞垂直起飛水平降落（VTHL）的可複用航天器，說白了就是太空梭。2020年9月，中國使用長2F火箭發射成功可重複使用航天器。

中國在2020年9月成功進行了可重複使用航天器的實驗

中國載人航天專案，即921工程，在啟動之初，曾打算研發中國版的太空梭。只不過由於技術水平有限，不得不從飛船開始。沒想到美國太空梭由於成本與可靠性問題，連遭失敗，竟然又回到了飛船路線，但這並不意味著垂直起飛、水平降落的太空梭沒有前途。垂直起飛能實現大載荷，水平降落對乘員來說更舒適，降落地點更靈活。有了大推力固體火箭發動機的助力，中國版太空梭或許幾年後就能出現在大家面前。

中國當年載人航天的幾種方案

另一方面，大推力固體火箭發動機在軍事上的應用也是毋庸置疑的。中國正在西北和內蒙進行大規模的風電場建設。正常來說風電場是要建塔的，但保不齊有施工隊伍把圖紙拿倒了挖了井。中國未來必然主要依仗陸基核力量實現核打擊，而不是核潛艇發射潛射導彈。東風五號是液體導彈，而且也太老了。使用固體發動機的東風41是機動導彈，不是為發射井最佳化的。或許新的導彈發射將與擁有新型大推力固體火箭發動機的新一代洲際導彈相匹配。

東風41

這次“世界最大”的固體火箭發動機試驗，其實算不上真正的世界之最。不過從某種意義上來說，中國正在航天領域逐漸趕上曾經一騎絕塵，甚至望不見背影的美國。中國這樣快的進步速度，確實出乎很多人的意料。

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