10月19日，中国航天又迎来重磅新消息！由中国航天科技集团第四研究院（航天动力技术研究院）自主研制的目前世界上推力最大、可工程化应用的500吨级整体式固体火箭发动机试车成功，标志着我国固体火箭发动机迎来重大突破[1]。
该发动机的试验成功，标志着我国固体运载能力实现大幅提升，为我国运载火箭型谱发展提供了更多的动力选择，对推动未来大型、重型运载火箭技术的发展具有重要意义[1]。
我国目前在役的大型火箭就只有“长征五号”系列，该火箭的助推器直径为3.35米，与上述固体发动机尺寸接近，如此一来在“长五”未来的型号发展过程中，500吨级固体发动机将会是一个重要选择，配备2台500吨级固体助推的“长五”总计将能输出1100吨的推力，能提供与当前4助推的“长五”接近的近地运力。不过，需要指出的是，当前测试的500吨级整体式固体火箭发动机装药量150吨，只测试燃烧了115秒，如果要满足“长五”的运力需求要达到150秒的目标燃烧时间，甚至还需研发分段发动机。
“长征五号B”遥二
目前，基于500吨推力整体式固体发动机，航天动力技术研究院已经在开展直径3.5米级分段发动机的研究，发动机分5段，最大推力将达到千吨级以上，可应用于大型、重型运载火箭固体助推器中，以满足我国空间装备、载人登月、深空探索等航天活动对于运载工具的不同发展需求。
未来，500吨级分段发动机逐渐成熟的基础上，我国正在规划的921火箭（CZ-5DY）、“长征九号”等重型火箭也将能够发展包含固体助推器的构型，比如在921的芯级捆绑2枚500吨级分段发动机固体助推，将能比采用CBC构型的921提高200吨的起飞推力，如果在2011版“长九”芯级捆绑4枚500吨级分段发动机固体助推，其起飞推力将能达到与“长九”基本型一致的水平，同时体积要小得多。
921示意图（图片源自微博@无尽碗莲）
此外，还可研发基于500吨级分段发动机的新火箭，比如光杆固体火箭，起飞推力达到1000吨，接近“长五”基本型，想起来都有点不可思议。而如果给“长五”芯级捆绑2枚500吨级分段发动机，起飞推力将能达到2100吨，达到921火箭78％的水平。如此看来，500吨级整体式固体火箭发动机的试车成功为中国固体火箭提供了强大的基础技术，将为运载火箭构型带来具有决定意义的新选择。
“长征五号”基本型
我国主要火箭发动机技术首次站在世界最前沿此次成功试车的500吨级整体式固体火箭发动机，采用高性能纤维复合材料壳体、高装填整体浇注成型燃烧室、超大尺寸喷管等多项先进技术，发动机综合性能达到世界领先水平，意即在综合性能方面已经达到世界最高水平[1]。在所有已经成功试车的主要火箭发动机当中，直径3.5米500吨级整体式固体火箭发动机首次站在了世界同类火箭发动机的最前沿，是中国固体火箭发动机的标志性成就。
总体而言，直径3.5米500吨级整体式固体火箭发动机将推动航天运力前进一大步，为中国运载火箭构型带来了具有决定意义的新选择，为中国航天事业的深入发展取得了关键突破。同时，在我国已试车的主要火箭发动机当中，500吨级整体式固体火箭发动机的综合技术水平首次站在了世界最前沿，是我国航天技术取得的新的局部领先，将加快我国成为航天强国的步伐。如此看来，500吨级整体式固体火箭发动机的诞生，其意义不亚于500吨级液氧煤油发动机，甚至在某些方面是超越后者的存在。
作者：大白高国
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参考资料
[1] 部分引用航天科技集团官方发布https://mp.weixin.qq.com/s/O0huFvFEqBUJd-vQV0nYNA
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