原来固体火箭还有如此多的秘密！

昨天瀚海狼山（匈奴狼山）提到。双脉冲2次点火的空空导弹技术先进到违反固体导弹燃烧喷气的基本原理，至今外界都搞不清楚是如何实现的双脉冲点火。其实关于固体火箭发动机，还有一些外界很少了解的秘密。固体火箭发动机一般由药柱、燃烧室、喷管组件和点火装置等组成。药柱是由推进剂与少量添加剂制成的中空圆柱体，中空部分为燃烧面，其横截面形状有圆形、星形、雪花片形等。中空部分越复杂，发动机点火以后的推力越均衡，当然，也因为复杂构型，在生产浇筑这些固体药柱时，工艺和技术要求越高，最终就是成本更高，产品的单价更高。药柱置于燃烧室，其实就是固体火箭发动机的壳体中。在推进剂燃烧时，燃烧室须承受2500到3500摄氏度的高温，和很高的内在压力。

所以需要根据固体火箭发动机的大小和工作时间差异。采取高强度合金钢、钛合金或强复合材料制造这些火箭发动机的外壳。由于金属材料的外壳会对固体火箭发动机的重量指标，特别是关键的干质比产生重大的影响，因此钢外壳的固体火箭发动机虽然最坚固，但是同样装药下射程会大大缩短。比如用一样的工艺、一样的装药发射同样重量弹头的导弹。钢壳洲际导弹如果可以打到7000公里之外，那么换上最新的碳纤维外壳，可以直接增加射程到10000公里以上。可见这个结构外壳是多么关键。另外在固体装药浇筑成型的药柱和外壳之间，还必须有隔热衬，这个也很关键。当年超级大国的航天飞机固体火箭爆炸，就是和这些辅助系统出了问题直接有关。点火装置用于点燃药柱，通常由电发火管和火药盒，装黑火药或烟火剂组成。

通电后由电热丝先点燃黑火药，再由黑火药点燃药柱。现在固体火箭多采用是复合推进剂，里面含有氧化剂、粘结剂、金属燃料。通过点火装置，使火箭燃烧室产生一定的高压和高温，达到推进剂着火温度，推进剂开始快速反应，最终达到自持燃烧。喷管除使燃气膨胀加速产生推力外，为了控制推力方向，常与推力向量控制系统组成喷管组件。该系统能改变燃气喷射角度，从而实现推力方向的改变。药柱燃烧完毕，发动机便停止工作。固体火箭发动机与液体火箭发动机相比较，工作时间短，加速度大，推力不易精准控制；而且过去都不能二次启动二次点火。但是固体火箭爆发力强大，耐长期储存，因此多作为洲际导弹和大部分军用导弹的发动机。小的固体火箭发动机可以一次性浇筑成型。而大的固体火箭发动机很难一次浇筑，因此多采用一截一截的浇筑然后再组装。但是所有药柱中间的燃烧孔是相通的，一旦点燃从上到下一起燃烧。

现在虽然流行NEPE，也就是高能硝酸酯增塑聚醚高能推进剂，理论比冲最高。但是由于产量有限价格下不来，只有少数最新的洲际导弹和最强空空导弹等国之重器才采用NEPE燃料。大多数民用固体火箭和早期的导弹。还是用羟基聚丁二烯HTPB推进剂，甚至还有更廉价的。多掺入18%左右的超细铝粉。目前全球固体推进剂的配方不下几百种，狼山过去甚至都捣鼓出其中的一种，燃烧还很稳定。如果做成大型导弹，打出去千把公里应该没问题。