新型运载火箭为什么会选择固体动力?

固体火箭发动机为何会逐渐成为航天发射领域的“新宠”?

固体动力具有先天“基因”优势。近年来,小卫星市场的蓬勃发展对快速进入空间的迫切需求,使得具有快速响应、机动性强、成本低等特点的固体运载火箭成为世界主要航天大国发展的重点之一。对于庞大的火箭发射系统而言,零件数量更少的固体动力系统,发动机本身就是个推力室,推进剂预装在燃烧室内,可靠性和机动性方面有着先天的优势。

由于固体推进剂预先装填进发动机内,固体火箭运至发射场测试完成后即可实施发射,无须在发射场提前多天进行燃料和氧化剂加注,也不需要大量地面设备、资源进行配合与保障,因而可以缩短发射准备周期。

此外,固体推进剂化学性能更为稳定,不怕泄漏,对储存的温湿度以及力学环境要求不苛刻,储存时间和寿命长,燃料本身对发动机壳体几乎没有腐蚀性,因此火箭能满足应急发射的需要。同时固体火箭推进剂能量密度高,在相同运载能力条件下火箭可以做的更小、更轻,可以提高运输的灵活性,使发射成本降低。

分段对接让固体助推动力倍增。在运载火箭领域,固体发动机主要作为全固体运载火箭的主发动机、捆绑式运载火箭的助推发动机使用。中国航天科技集团有限公司四院生产的固体火箭发动机按照燃烧室结构形式,分为整体式固体发动机和分段式固体发动机。

“固体发动机要真正运用到宇航运载领域,必须要达到更大推力才行。”中国航天科技集团四院发动机专家王健儒指出,分段式固体发动机具有推力大、工作时间长,结构尺寸大等特点,是运载火箭实现大起飞推力的有效途径。同时,采用分段技术,可大幅降低发动机技术难度、研制条件难度以及研制成本。

作为实现固体发动机大型化的关键技术,分段对接技术目前在国际上被普遍使用。其主要是将燃烧室分成若干段,每段燃烧室独立绝热、浇注,最终通过模块化组合装配,实现有限直径内大装药、大推力的技术需求。

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来源:央视新闻客户端