200噸級碳纖維殼體固體火箭發(fā)動機研制成功,未來國產(chǎn)導(dǎo)彈更輕、射程更遠
中國航天科技集團研制200噸推力先進固體火箭發(fā)動機地面熱試車獲得圓滿成功,標(biāo)志著中國固體火箭發(fā)動機技術(shù)又向前邁進了一大步。
國產(chǎn)固體火箭發(fā)動機碳纖維外殼,看起來不起眼的東西,卻是國產(chǎn)導(dǎo)彈技術(shù)一個飛躍
從相關(guān)資料來看,國產(chǎn)200噸推力固體火箭發(fā)動機直徑為2.65米,裝藥71噸,太陽同步軌道運載能力為1.5噸,它采用了多項先進技術(shù),綜合性能達到當(dāng)今一流水平。
國產(chǎn)JL-2導(dǎo)彈,海外資料認為它采用的是有機纖維殼體
在國產(chǎn)200噸推力固體火箭發(fā)動機采用多項先進技術(shù)這中有一項最為引人注目,那就是大直徑碳纖維纏繞復(fù)合材料殼體技術(shù),這應(yīng)該是中國第一次公開已經(jīng)掌握大型固體火箭發(fā)動機碳纖維纏繞復(fù)合材料殼體技術(shù),眾所周知,固體火箭發(fā)動機殼體也是導(dǎo)彈殼體,它的工作環(huán)境極為惡劣,包括發(fā)動機工作產(chǎn)生的高溫、高速飛行產(chǎn)生的氣流沖擊、溫度聚然變化、對方反導(dǎo)攔截武器攻擊等等,因此要求發(fā)動機殼體具備良好的耐高溫、耐腐蝕、強度高、抗沖擊等方面性能。
早期導(dǎo)彈發(fā)動機多采用金屬殼體,例如超高強度鋼、鈦合金等,但是金屬材料重量大,影響導(dǎo)彈射程和載荷,因此導(dǎo)彈發(fā)動機殼體發(fā)展趨勢就是采用高強度非金屬材料,起初主要采用玻璃纖維、芳綸、石墨等,在相同尺寸下,發(fā)動機殼體質(zhì)量可以減少50%左右,戰(zhàn)略導(dǎo)彈投擲重量可以提高1倍以上,可以說效果非常明顯,不過這類材料在強度、剛度等方面還存在一定缺陷,因此上世紀(jì)80年代之后,碳纖維開始在固體發(fā)動機殼體上面得到運用。碳纖維與芳綸相比,剛度和強度可以提高80%和30%,殼體重量再一次下降30%,另外碳纖維殼體熱膨脹系數(shù)小,發(fā)動機工作期間尺寸穩(wěn)定,可以提高發(fā)動機工作可靠性,碳纖維還具備一定雷達吸波能力,可以提高導(dǎo)彈隱身性能,有助于增強導(dǎo)彈突防能力。
三叉戟-2導(dǎo)彈采用碳纖維殼體,作戰(zhàn)能力得到有力增強
法國M51導(dǎo)彈正在生產(chǎn),可以看到它的殼體也是由碳纖維纏繞而成
正是因為碳纖維纏繞殼體具備以上優(yōu)點 ,所以現(xiàn)代導(dǎo)彈都傾向采用這種技術(shù),上世紀(jì)80年代美國研制三叉戟-2(UGM-133A)潛射彈道導(dǎo)彈就采用這個技術(shù),導(dǎo)彈性能迅速提高,至今還是美國主力潛射彈道導(dǎo)彈,法國M-51潛射彈道導(dǎo)彈也采用了碳纖維殼體,從而在導(dǎo)彈增加威力的情況射程突破1萬公里,成為法國新世紀(jì)戰(zhàn)略威懾力量的基石。
從海外資料來看,國產(chǎn)DF-31、JL-2等導(dǎo)彈固體火箭發(fā)動機殼體采用的是第二代有機纖維,例如芳綸等,它的重量明顯高于三叉戟-2、M51導(dǎo)彈,這樣就影響了導(dǎo)彈載荷和射程,或者實現(xiàn)同樣投擲重量,國產(chǎn)導(dǎo)彈體積和重量更大,因此中國將大直徑固體火箭發(fā)動機碳纖維纏繞殼體技術(shù)作為一個重點領(lǐng)域進行攻關(guān),此前制約國產(chǎn)固體火箭發(fā)動機采用碳纖維殼體主要問題就是國產(chǎn)碳纖維水平偏低,難以滿足導(dǎo)彈使用要求,進入新世紀(jì),國產(chǎn)碳纖維水平突飛猛進,T800級碳纖維已經(jīng)實現(xiàn)1000噸級生產(chǎn)能力,T1000也達到100噸級,M60J級碳纖維也研制成功,這表明國產(chǎn)碳纖維在三個重要方向(高強高模量、高強度、高模量)都實現(xiàn)了突破,從而為碳纖維在國產(chǎn)導(dǎo)彈和運載火箭上面運用打下了堅實的基礎(chǔ)。
未來國產(chǎn)導(dǎo)彈重量更輕,射程更遠
從航天科工透露信息來看,國產(chǎn)200噸固體運載火箭發(fā)動機直徑達到2.65米,起飛推力200噸,這些指標(biāo)都超過了三叉載-2和M-51導(dǎo)彈,三叉戟-2導(dǎo)彈直徑大約在2米左右,起飛重量60噸,因此中國可以利用這個技術(shù)研制新一代洲際彈道導(dǎo)彈,它的體積和重量更小,射程更遠、投擲重量更大,進一步增強中國戰(zhàn)略威懾能力。(來源:小飛豬的防務(wù)觀察、軍工圈)
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原文標(biāo)題:中國200噸碳纖維火箭發(fā)動機研制成功
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