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发表于 2020-5-13 11:39:07
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本帖最后由 楚之游侠 于 2020-5-13 11:43 编辑
这里分下武汉这个固体火箭发射技术路线的市场前景。
虽然由于我国的大型固体火箭发动机技术在早期比较落后,航天科技集团研制的长征系列大推力运载火箭的第一级及助推器很少采用西方国家常用的固体火箭发动机技术,而是采用外国已经放弃的剧毒偏二甲肼液体燃料火箭发动机,使得液体火箭抢占中国航天发射市场。
但是20世纪末、21世纪初随着我国的的东风21型、东风31型、巨浪1型、巨浪2型固体机动/潜射中远程洲际弹道导弹获得突破以后,相关部门已经开始重视固体运载火箭的发展。
技术突破之外,随着我国化工工业的飞速发展,高性能固体推进剂和高性能复合材料发动机壳体生产和使用成本不再是制约我国大型固体火箭发动机发展的主要因素。
例如我国的高氯酸铵(一种固体推进剂燃料,广泛用于西方国家的大型固体火箭发动机中)产量2018年已达1.2万吨,2019年大幅增长到2.2万吨,居世界首位,并大量向欧美日等国出口,而美国的高氯酸铵产量已从最高峰的3.6万吨萎缩到2017年的2300吨左右,美国国防部五角大楼甚至声称中国(高氯酸铵)的竞争性价格严重损害美国的国家和国防安全。
这些信息充分表明我国的高性能固体推进剂产量足以满足大型,超大型固体运载火箭发动机的燃料需求。随着推进剂成本的大幅下降,我国的大推力固体运载火箭的发展必将进入井喷期。
现阶段,虽然航天科技集团也切入到固体火箭研制领域,但是我们武汉航天三江集团的主要竞争对手,航天科技集团四院(西安航天动力技术研究院)现在研发的最先进固体火箭发动机也不过是直径3米、2 段式、推力150吨。后续虽然完成推力200吨先进固体火箭发动机地面热试,但也只是说明初步具备直径3米级大型分段式固体火箭发动机的研制基础和能力。这个技术储备和航天科工集团差得还是比较多的。
航天科工集团最新的500吨推力级第一级固体运载火箭发动机直径超过4米 ,意味着将把快舟系列火箭的近地轨道运载能力由一吨级(快舟11号,预计2020年中期发射)提高至二十吨级(快舟21号,预计2025年前发射)。
而且潜力还不止于此,进行多发500吨推力级固体火箭发动机并联改装后,在其基础上研制的快舟-31固体运载火箭近地轨道最大运载能力将达到70吨,和美国私人太空探索公司SpaceX发射的“重型猎鹰”火箭不相上下,其每公斤载荷发射成本声称比其更低,成为世界最大的固体运载火箭。
另外,随着我国碳纤维复合材料技术的突破,大直径复合材料发动机壳体技术已不再高不可攀,武汉航天三江集团第九总体设计部从2013年开始直径2.2米碳纤维缠绕壳体固体火箭发动机的研制工作,2016年完成我国尺寸最大的碳纤维缠绕壳体固体火箭发动机地面试验,推力达180吨,表明我国已具备大型整体式复合材料壳体发动机的研制基础和能力。
降低成本方面,武汉航天三江集团第九总体设计部还和民营碳纤维生产企业合作,研制生产出了直径2.2米、4.5米用于快舟11、快舟21、快舟31固体运载火箭上的的大直径碳纤维缠绕复合材料一体化成型发动机壳体,有效减轻了发动机的消极质量,提高了发动机的推力/质量比。
现在的最新消息是,在上述这些优势积累下,现在武汉航天三江集团正积极开展起飞总推力达3000吨的世界最大固体运载火箭:快舟41的预研论证工作,用于长征9号超重型液体运载火箭的备份和补充。
期待我们武汉研发生产的快舟41号火箭,早日实现中国的载人登月梦想!
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