国产新一代高能N15固体推进剂,超级大国才掌握的先进科技
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阿鑫育儿
笔者在过去的推文中多次提到过,俄式空空导弹的真实作战射程不靠谱;俄罗斯的固体洲际潜射导弹长期可靠性不高,说到底都是一个本质性的问题在卡脖子,这就是苏俄在固体导弹燃料的技术上一向没有赶上美国。俄罗斯空对空中距弹动辄宣传射程超过100公里,而实际动力射程也就30公里。俄罗斯宣传自己研发出了射程超过400公里的远程空空导弹,但是实际射程也就150公里。而整个苏联时代一直到本世纪的前15年,苏俄在固体燃料潜射洲际导弹上可以说是几十年一直不顺利。直到这两年内才把布拉瓦潜射洲际导弹基本理顺了。而美国在这方面情况则顺水顺风的多。三叉戟2D5潜射洲际导弹的三级均釆用固体火箭发动机,发动机壳体全都升级为“凯芙拉49”和环氧树脂纤维缠绕。
这种纤维具有高模量、高强度、低密度、低成本的优点。与老式纤维壳体相比,凯芙拉壳体可减轻总量37%。壳体的内绝热层是新型三元乙丙橡胶系统。洲际导弹在总体长度和体积、重量不变的情况下,要增大射程,就必须在壳体减重和提高推进剂性能上同时下功夫。复合高能固体推进剂的配方和制造工艺,是军事大国军工实力的重要体现。三叉戟2D5导弹,仅仅用13米稍多的长度,就能携带8个弹头打击1万公里外的目标。而同时期的苏联导弹要带同样数量的弹头,导弹弹体都很难短于15米。美国的潜射洲际导弹能够做到短粗而运力大、射程远,关键就是很早就采用了NEPE高能燃料。NEPE,全称是高能硝酸酯增塑聚醚,理论比冲2685牛秒/千克,20世纪70年代末由美国某公司最早研制成功,80年代初开始广泛应用在美国生产的大小火箭或者高档导弹的固体发动机上。
这种固体燃料,属于目前整体能量比冲最高的一类固体推进剂。美国已将此推进剂分别装配在MX、三叉戟2D5、侏儒洲际导弹等七种导弹发动机。NEPE推进剂是在传统复合固体推进剂和双基推进剂的基础上,综合了二者的优点,即充分发挥复合固体推进剂中聚氨酯粘合剂低温力学性能好,以及双基推进剂中硝酸酯增塑剂能量高的特点,同时加入大量的高能物质,如奥克托今和黑索金,从而制造的一种新型高能推进剂。NEPE推进剂能量水平显著高于现有的各种推进剂,而且力学性能良好,工艺、弹道、安全贮存性能满足生产工艺和武器使用的要求,应用于高档固体火箭、导弹武器可以达到增加射程的目的。对各大国来说,NEPE燃料的真实配方仍然是压箱底的绝密之一,目前五大国中也不是每个都能应用得心应手。我们在新一代洲际导弹的固体发动机燃料上首次完成了超越,其实也是突破了NEPE一类的高能燃料和多次点火的技术。
我们的新一代固体燃料火箭发动机采用国产新一代高能N15固体推进剂,可以被看做NEPE系列燃料中的一个新秀,加上发动机壳体有可能采用了碳纤维制造,导弹重量降低,性能提高。N15是当今世界上比冲最高的固体推进剂,比美国现役的民兵3和三叉戟D5所使用的NEPE推进剂还要领先一代。相比过去的老NEPE配方,N15密度更高,比冲更大,由此带来某型导弹在带大量分导弹头的情况下,仍然具备超过1.5万公里的射程。而某型空空导弹则可以轻易地打到700公里以上。
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