推力达到200吨！我国先进固体发动机地面热试车获得圆满成功
记者3月5日从中国航天科技集团有限公司第四研究院获悉，该研究院200吨推力的先进固体发动机地面热试车获得圆满成功，可为我国新一代固体运载火箭的研制提供更强劲、性价比更高的先进动力。
据介绍，该发动机是航天科技集团四院瞄准未来商业航天发射市场需求，研发的一型目前国内装药量最多、推力最大的高性能纤维缠绕复合材料壳体整体式固体发动机。发动机直径2.65米，装药量71吨，推力达到200吨，综合性能达世界先进水平。
早在2009年，四院就在国内率先研制成功了当时推力最大的整体式发动机，该台发动机为金属壳体，直径2米、装药量35吨、推力达120吨。它的研制成功直接推动了我国长征系列运载火箭中第一型全固体运载火箭长征十一号的立项研制。长征十一号运载火箭四级发动机全部采用固体发动机，全固体发动机使火箭最快可以实现24小时发射。
航天科技集团四院200吨推力发动机总设计师王健儒介绍，为进一步提升固体运载火箭的运载能力和市场竞争力，航天科技集团四院在长征十一号运载火箭基础上，自主开展了直径更大、推力更强、应用领域更广的高性能纤维缠绕复合材料壳体整体式固体发动机的预先研究。本次试车的成果，可应用于未来长征十一号固体运载火箭的改进型。
与长征十一号火箭相比，改进型火箭的一级发动机可由直径2米提升到2.65米，推力可由120吨提升到200吨，装药量可由35吨提升到71吨，发动机的壳体可由原先的钢壳体发展为高性能纤维缠绕复合材料壳体，预计火箭700公里太阳同步轨道的运载能力可从420公斤提升到1.5吨左右。
航天科技集团四院200吨推力发动机主任设计师许团委表示，由于集成了原有发动机的优势和近年来发动机的研制经验，在商业航天大背景下，发动机成本得到更好的控制，具有更高的综合性价比优势。
①|火箭发动机简介
火箭发动机是利用冲量原理，自带推进剂、不依赖外界空气的喷气发动机。火箭发动机是喷气发动机的一种，将推进剂贮箱或运载工具内的反应物（推进剂）变成高速射流，由于牛顿第三运动定律而产生推力。火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。大部分火箭发动机都是内燃机，也有非燃烧形式的发动机。
②|火箭发动机分类
能源在火箭发动机内转化为工质（工作介质）的动能，形成高速射流排出而产生动力。火箭发动机依形成气流动能的能源种类分为化学火箭发动机、核火箭发动机和电火箭发动机。
化学火箭发动机是技术最成熟，应用最广泛的发动机。核火箭的原理样机已经研制成功。电火箭已经在空间推进领域有所应用。后两类发动机比冲远高于化学火箭。化学火箭发动机主要由燃烧室和喷管组成，化学推进剂既是能源也是工质，它在燃烧室内将化学能转化为热能，生成高温燃气经喷管膨胀加速，将热能转化为气流动能，以高速（1500～5000米/秒）从喷管排出，产生推力。化学火箭发动机按推进剂的物态又分为液体火箭发动机、固体火箭发动机和混合推进剂火箭发动机。液体火箭发动机使用常温液态的可贮存推进剂和低温下呈液态的低温推进剂，具有适应性强、能多次起动等特点，能满足不同运载火箭和航天器的要求。固体火箭发动机的推进剂采用分子中含有燃料和氧化剂的有机物胶状固溶体（双基推进剂）或几种推进剂组元的混合物（复合推进剂），直接装在燃烧室内，结构简单、使用方便、能长期贮存处于待发射状态，适用于各种战略和战术导弹。混合推进剂火箭发动机极少使用。
③|火箭发动机原理
大部分发动机靠排出高温高速燃气来获得推力，固体或液体推进剂（由氧化剂和燃料组成）在燃烧室中高压（10-200 bar）燃烧产生燃气。
液体火箭通过泵或者高压气体使氧化剂和燃料分别进入燃烧室，两种推进剂成分在燃烧室混合并燃烧。而固体火箭的推进剂事先混合好放入燃烧室。固液混合火箭使用固体和液体混合的推进剂或气体推进剂，也有使用高能电源将惰性反应物料送入热交换机加热，这就不需要燃烧室。火箭推进剂在燃烧并排出产生推力前通常储存在推进剂箱中。推进剂一般选用化学推进剂，在经历放热化学反应后产生高温气体用于火箭推进。
▋来源：新华社
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