我国在长征九号的具体研制上,无论产品定位还是具体实施,都与美国SLS火箭有一定的差异,可谓各有千秋。这也反映在了中国3米直径固体助推火箭的研制工作之中,虽然它的技术水平排在第二,但它在中国新型运载火箭的研制工作之中起到的重大作用仍然至关重要。
2016年下半年,中国运载火箭技术取得重大突破,我国体积最大、装药最多、推力最强的固体火箭助推器胜利试车。
这一大型固体助推火箭(下图),是我国载人登月项目中重型火箭的关键技术之一。
该助推火箭堪称世界上技术第二强的固体助推火箭,那么排在第一的是谁呢?

中国选择在长征九号火箭上使用巨型固体助推火箭,有着许多优点:固体火箭发动机简单易用,研制难度小,成本相对低,储藏能力好。更重要的是固体助推火箭推力很大,加上前面提到的特点,特别适于与比冲高、可多次启动、推力可调、工作时间长、环境适应性好的液体火箭发动机搭配使用,有效互补,令长征九号等重型运载火箭的研制变得更为易行。
长征九号与美国最新重型火箭对比

中国运载火箭长期以来依赖于液体火箭发动机,例如我们熟悉的长征二号、长征三号,无论主发动机还是助推火箭发动机,都是液体发动机。2008年起我国开始推出若干种大推力固体火箭,但在短短几年里取得了一系列重大突破。2009年我国进行了120吨级整体固体火箭发动机地面热试车,随后1米分段对接发动机验证成功,首次验证相关分段对接能力。2015年首枚长征固体运载火箭,长征11号胜利发射。最新试车的这一固体助推火箭,从以往的2米直径增加到了3米,推力达到了300吨级。世界上最大的相应火箭为3.7米。

应当指出,美国的固体助推火箭已经遥遥领先,因此我国最新的这一助推火箭,暂时只能位居第二位。欧洲、日本、印度都发展了相应的固体火箭,只有俄罗斯中大型运载火箭仍主要依赖液体火箭发动机。
我国2米直径固体助推火箭展示

仅仅增大直径这一点,中国科研人员就付出了极大的努力。以往2米直径发动机的壳体焊接等等制造问题已相当困难,3米直径则难上加难。还有各种部件的结合、隔热保护等等问题,也需要在设计和制造工艺取得全新突破。像这样巨大的固体火箭,是通过结合几节固定火箭组件而构成的,类似于把几节爆竹串在一起使用。如果结合过程出现任何纰漏,很可能造成火箭爆炸的惨剧。目前已经试车的3米固体助推火箭,成功的工作100秒,地面热试车胜利,这在研制全新火箭发动机的案例之中属于极为成功的一例。
未来这一固体助推火箭将接受更大的挑战,在实际飞行试验中考验整体在真实工作环境中的性能与可靠性。它将是中国航天科研冲击更大、更有力的固体火箭发动机的基础,它的固体推进剂、各种材料和加工制造方法,将被应用到未来接近4米直径的固体助推火箭研制项目之中。
但是,3米直径固体助推火箭绝非中国科研人员的终极目标,我们瞄准的是世界第一的水平。
我国科研人员瞄准的是世界第一强:美国NASA“太空发射系统”(SLS)的固体助推火箭。下图是该助推火箭试验时的场面。

这一火箭在今年年中成功进行了2分钟点火试验。


SLS是世界上当之无愧技术最为先进的运载火箭,它是NASA在航天飞机氢氧液体发动机、固体助推火箭基础上发展的重型运载火箭。而年中试验的这一新型固体助推火箭,把航天飞机固体助推火箭的成就再向前推进了一步,推力超越1600吨,稳稳的占据世界第一位置。

但应当指出,长征九号整体的运载能力仍然接近于SLS,而且在若干方面有优胜之处,具体请看《中国打造长征九号重型火箭,可否战胜美国最新产品?》。我国在长征九号的具体研制上,无论产品定位还是具体实施,都与美国SLS火箭有一定的差异,可谓各有千秋。这也反映在了中国3米直径固体助推火箭的研制工作之中,虽然它的技术水平排在第二,但它在中国新型运载火箭的研制工作之中起到的重大作用仍然至关重要。


