3.5米直徑新固推，額定推力500噸，是全球單位推力最大、最先進(jìn)的固體火箭發(fā)動機(jī)！有人說不對啊，超級大國航天飛機(jī)上使用過的2臺固體火箭發(fā)動機(jī)，外觀直徑3.7米，單臺最大推力1379噸級。不論直徑還是推力指標(biāo)，都明顯大于目前的3.5米直徑的新固推，怎么就敢說新固推是全球單位推力最大、最先進(jìn)的固體火箭發(fā)動機(jī)呢？其實(shí)要瀚海狼山、匈奴狼山來解釋這個問題，首先還是需要對固體火箭發(fā)動機(jī)的基本工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個科學(xué)認(rèn)知，才能理解為何說3.5米的新固推是絕對的全球第一。在3.5米的新固推之前，超級大國航天飛機(jī)上的2臺固推助推大火箭，一直被認(rèn)為是全球最強(qiáng)。而此后蘇聯(lián)在暴風(fēng)雪號航天飛機(jī)和能源號大火箭上也搞超級固推，號稱比超級大國航天飛機(jī)的是2臺固推性能更強(qiáng)、推力更大。

不過由于超級大國航天飛機(jī)上的2臺大固推最出名，因此仍然以此為例來說明。航天飛機(jī)上的兩臺大型固推助推火箭，英文縮寫為SRB，是一種可重復(fù)使用的大型火箭。航天飛機(jī)起飛時，提供早期主要推力的就是這2臺大型固推火箭。航天飛機(jī)其實(shí)是一種一級半就入軌的重型載人兼載貨航天系統(tǒng)。起飛全重接近3000噸，而起飛推力超過3300噸級。航天飛機(jī)的第一級，其實(shí)就是這2臺SRB大型固推助推火箭。2個SRB提供航天飛機(jī)離地時的主要推力，一直工作到約45公里以上的高度，然后脫離。航天飛機(jī)攜帶巨大的橙色燃料罐子繼續(xù)飛行。燃料罐雖然巨大，卻并沒有自帶發(fā)動機(jī)。只有用航天飛機(jī)自身的尾部發(fā)動機(jī)燃燒噴氣，繼續(xù)后面的飛行。最終液體燃料罐內(nèi)部的燃料和氧化劑都用完后，航天飛機(jī)此時的速度只有7公里每秒稍多，仍然無法直接入軌，因此航天飛機(jī)，

還需要靠100噸左右的機(jī)體內(nèi)部的少量燃料再助推一段，才能達(dá)到入軌速度和矢量；因此航天飛機(jī)被叫做一級半入軌的航天器。兩個SRB燃燒完畢后自動往海面降落。期間打開大型降落傘，經(jīng)過海上船舶回收再裝填后重復(fù)使用。兩個SRB其實(shí)是非常巨大的。主體外直徑3.7米，全高45米，單個全重590噸，內(nèi)裝500噸的固體燃料。這500噸的發(fā)動機(jī)推進(jìn)劑由高氯酸銨做氧化劑，占70%。燃料為鋁粉占16%，聚合物主要是HTPB，還有環(huán)氧樹脂固化劑，占2%。這種推進(jìn)劑被稱為高氯酸銨組合推進(jìn)劑APCP。海平面比沖為242秒，真空比沖268秒。除了500噸的燃料，另外90噸主要是金屬外殼、各段的密封圈、降落傘、控制系統(tǒng)和噴嘴等附件組成。590噸的全重相對于最高1379噸的推力，最大推重比是2.33。2臺SRB顯然是全球最高大的固體火箭發(fā)動機(jī)。畢竟3.7米的直徑相當(dāng)于一間普通臥室的進(jìn)深。

而45米的總高度等于15層居民樓高度。但是如此巨大的SRB，仍然必須符合幾乎所有固體火箭發(fā)動機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理。這就在于所有的固體火箭發(fā)動機(jī)的主體部分，就是發(fā)動機(jī)系統(tǒng)本身。這和液體大火箭上面都是巨大的燃料和氧化劑儲存箱，只有尾部是發(fā)動機(jī)和噴嘴的構(gòu)造是完全不同的?，F(xiàn)代固體火箭發(fā)動機(jī)不管大小長短?；径际菑淖钌喜奎c(diǎn)火，然后從中間噴射管部分往外殼方向依次燃燒。所有固體火箭發(fā)動機(jī)的推力大小變化，只與內(nèi)部燃燒的總面積有關(guān)。固體火箭發(fā)動機(jī)都是從中間上下貫通的燃燒管部分開始燃燒，然后往外殼方向的燃燒面積越來越大。因此大部分固體火箭的推力在后期比剛剛發(fā)射時的推力大。但是對大型火箭和航天器來說。剛剛點(diǎn)火起飛時的推力要求最大。因?yàn)閯倓偲痫w的火箭或者航天器全重最大。為了達(dá)到起飛時推力就盡量大的目的，當(dāng)今的大型固推，

中間的燃燒管都不再是一個單純的圓筒。而變成了橫截面是雪花片狀的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這對燃料的配方和澆筑工藝要求極高。甚至需要對高能固體燃料澆筑以后再進(jìn)行“精細(xì)雕刻”處理。說到這里，就應(yīng)該明白了。雖然航天飛機(jī)的2臺SRB非常巨大，但是點(diǎn)火以后，是45米的高度，從上到下一起燃燒的，才能產(chǎn)生1379噸的最大推力。而且直徑是3.7米，45米高度的固體燃料柱，也不是一次性澆筑而成。而是由至少7段固體燃料圓柱體疊加而成，每段之間都有橡膠密封圈。而當(dāng)年航天飛機(jī)爆炸，就是橡膠密封圈失效導(dǎo)致SRB的高溫燃?xì)庑孤┮l(fā)。對航天飛機(jī)巨大的SRB來說。是采用7段3.7米直徑的巨型固體燃料藥柱疊加，才最大可以產(chǎn)生1379噸的推力。實(shí)際上如果平均到每段藥柱單獨(dú)拿出來的最大燃燒推力，必須用1379去除以7。因此每段3.7米直徑的APCP燃料只能產(chǎn)生不到200噸級的極限推力值。

而新固推的最大外直徑只有3.5米，每段的長度沒有公布，外界估計整體成型長度在7.5米到10米之間。這里取最弱值。也就是3.5米直徑、10米長度，就可以產(chǎn)生500噸的推力。如果4段新固推疊加，整體高度40米，和航天飛機(jī)的SRB高度基本相等，那么就會產(chǎn)生4倍500噸的推力。也就是用新固推替換早年航天飛機(jī)上的SRB，單臺推力會直接從1300噸級增加到2000噸級，而且自重還會更小。畢竟直徑變小了，外殼也從沉重的金屬軟鋼改成了非常輕巧堅固的芳綸。因此如果用新固推代替原先的SRB，起飛推重比會直接從2.33增加到3以上。對大火箭發(fā)動機(jī)來說，推重比每增加0.1都是非常巨大的進(jìn)步。而這里直接從2.33上升到了3以上。從這一點(diǎn)就可以看出3.5米新固推的強(qiáng)悍，全球第一實(shí)至名歸。那么新固推是如何做到指標(biāo)如此強(qiáng)大；這種強(qiáng)大的指標(biāo)又有什么好處呢？

新固推指標(biāo)強(qiáng)大是因?yàn)椴扇×巳轿坏母呒夹g(shù)。外殼從過去的軟鋼類金屬升級為輕巧而堅固的芳綸這個說過了。再就是高能固體推進(jìn)劑的全面普及。新固推很可能采用了N15+級別的超高能推進(jìn)劑。絕不是早年的APCP推進(jìn)劑可以對比的。使用N15的導(dǎo)彈射程普遍都增加了60%以上，甚至有射程數(shù)百公里的空空導(dǎo)彈。價格降低后，集中應(yīng)用到固推大火箭上的威力可想而知。第三，就是采用了全新的澆筑成型和雕刻工藝，這個前面也說過了。新固推的強(qiáng)大推力和超高推重比，能帶來的戰(zhàn)略優(yōu)勢是全方位的。對大噸位航天發(fā)射來說，3節(jié)新固推疊加的推力就會超過7節(jié)疊加的SRB，安全系數(shù)成倍提高而且運(yùn)載量更大，是未來登月和登火系統(tǒng)固體助推器的首選。更大的好處，還是在戰(zhàn)略系統(tǒng)方面。一個3.5米直徑新固推的發(fā)射運(yùn)力指標(biāo)，就相當(dāng)于1.5枚SS18液體洲際導(dǎo)彈，而長度（高度）只有液體系統(tǒng)的一半。SS18可以攜帶45個彈頭和誘餌，如果用新固推？可以帶多少個彈頭自己算。更重要的是，狼山前天介紹的一次發(fā)射3種軌跡的超級系統(tǒng)，起飛時用一枚新固推就夠了。