10月19日，由中国航天科技集团四院自主研制的，大推力整体式固体火箭发动机在西安，地面试车成功。该发动机直径3.5米，装药量150吨，推力高达500吨。是目前世界上推力最大、可工程化应用的整体式固体火箭发动机。该发动机的问世，也意味着中国彻底补齐了，在固体运载火箭方面的短板。然而如此值得庆贺的消息，在公布之后却依旧引来了部分人的质疑。

有人说，固体火箭是已经落后的技术，中国根本没必要耗费大量人力物力进行研究！也有人说，美国和苏联的固态火箭发动机，推力早就达到了上千吨，中国的世界领先只是过度吹嘘而已！但事实真的是这样吗？为了避免更多人被这些唱衰调论带偏，今天大东就来为大家详细解读一下：

此次中国问世的固体火箭发动机到底是什么？

其整体表现在国际上又处于什么水平？

未来它在我国的航天版图中，又会扮演什么角色？

火箭发动机的“固液之争”

目前主流的火箭发动机其实只有两大类，即固体火箭发动机和液体火箭发动机！这里所说的固体和液体指的就是推进剂形式。简单来说，所有采用液体燃料做推进剂的，像煤油、液氧/液氢、偏二甲肼等都属于液体火箭发动机。反之，只要采用固体燃料做推进剂的，像聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯等，则统称为固体燃料发动机。

而由于燃料推进剂的不同，导致固液火箭发动机在设计制造方面也偏差极大。其中固体火箭发动机的结构较为简单，一个隔热性好的发动机外壳加上内部浇筑完成的燃料以及尾部的喷嘴，这些基本就是固体火箭发动机的全部构造了。

固体火箭发动机结构原理

而相比之下，液体火箭发动机的设计却极为复杂。燃料室、氧化剂室、液体燃料泵、燃烧仓、喉管、高温喷嘴。几大部分在发动机内部严格排列、环环相扣。整体构造极为精密复杂。而如此天差地别的设计，也导致固液发动机的优缺点完全不同。因此自火箭发动机技术诞生以来，关于“推进剂”的固液之争就从未停止过！

其中液体派认为，液体火箭发动机的推力大小可以通过调节燃料的流量进行调控，甚至能够实现中途停止，整体使用更加灵活。而且液体燃料的生产制造成本也更低，而且在发射后不会对火箭机体造成损伤，有望实现回收利用，未来潜力更加优秀。

而固体派则认为，固体火箭发动机在推力大小方面更有优势，同尺寸下，几乎能碾压液体火箭发动机。且固体火箭结构更为简单，不需要复杂的内部设计，就能实现火箭助推。而简单的结构则意味着更低的研发成本和更短的研发时间。这对于高速发展的航天事业而言则更加优秀。

就这样，双方各自强调自身的优点，攻击对方的软肋，相持不下，谁也说服不了谁！然而在争论几十年后，伴随着全球航天事业的发展，人们发现液体火箭发动机具有更大的推重比，且燃料比冲更高。这对于航天发射来说其实更具优越性！

在这大东先简单解释一下，推重比和燃料比冲是什么！所谓推重比是指，发动机的推力和自身重量之间的比例。推重比越大则运力越大！而燃料比冲则是用来衡量火箭燃料能量利用效率的单位。简单来说，火箭发动机的燃料比冲越高，则火箭获得的总动力越大，最终的速度越快，飞行的距离越长。

而固体发动机由于本身设计的原因，燃料自身的重量更重，且燃烧速度更快。所以导致在运载能力以及飞行距离方面都稍微逊色于液体发动机。因此伴随着人类航天技术的逐渐成熟，各国逐渐将固体火箭发动机技术搁置，进而转向液体火箭发动机。甚至就连深耕固体火箭发动机技术的美国，最后也只剩了寥寥几款固体火箭。

液体火箭发动机研发

至于中国，由于技术起步相对较晚，外加在起步初期是参考苏联技术。而苏联又是最早研究液体火箭发动机的国家之一。所以导致中国自起步到现在，都一直在液体火箭发动机领域深耕。先后研制了“偏二甲肼+四氧化二氮”以及“液氧+液氢/煤油”两代液体发动机，几乎撑起来整个长征家族。

而且毫不夸张的说，当前在国际航天领域，液体火箭已经成为主流。也正是这种原因，所以现在才有个别人说，固体火箭已经落后，根本没有发展的必要。但事实真的是这样吗？当然不是。

固体火箭 应急发射底牌

虽然固体火箭发动机有着种种不足，但是它也有着一个难以替代的优势，那就是快速发射性。简单来说就是可以做到随时发射、随处发射！因为固体火箭发动机在出场时其实就已经浇筑好了燃料，并且可以长时间保存，想什么时候用就什么时候用！但是液体火箭发动机不同，它所需要的液体燃料很难在自然状态下长时间保存，所以必须使用时再提前灌装。而这就意味着非常长的准备时间。

而根据目前的技术来看，液体火箭的发射时间是要按照月度计算的，而固体火箭最快却可以按照小时计算，且发射地点更为自由，甚至在特殊情况下都能借助导弹发射井进行发射升空！以发射即时性来看，后者几乎是碾压前者！那么这种特性能用来干什么呢？答案其实很明显，那就是应急发射！

固体火箭发动机应急发射

举个不太恰当的例子：如果出现了突发情况，中国的北斗系统突然有某颗卫星失效了。必须在短时间发射卫星补齐组网。此时，如果采用液体火箭根本来不及。而在这种情况下，固体火箭的高速应急响应优势就能显现出来了！7乘24小时的无限待命，能第一时间保障中国的太空安全性。

像目前中国最有代表性的固体火箭神舟十一和快舟系列！他们虽然在我国的火箭家族中存在感不强，但却是中国各大星座建设计划的主要劳动力，每年数十颗气象卫星、通信卫星都是乘坐这两款火箭上天的。这也是目前我国应急发射的最强保障。

气象卫星

但是这样显然还不够。刚刚我们说到，中国在运载火箭起步之初就选择了液体火箭发展路线。因此在固体火箭发动机领域研究并不深入。而相比之下，美国、俄罗斯作为航天先驱，都有着较为成熟的固体火箭发动机产业。虽然现在已经开始逐渐舍弃，但是其技术基础还在。各种固体火箭型号仍然种类繁多。甚至有些大推力固体火箭，推力已经接近上千吨。

可根据资料显示，中国目前的这几款固体火箭采用的固体发动机，其推力基本都在200吨以下，只能算是小型运载火箭。也就是说，相比于美俄，固体火箭发动机已经成为我们在航天领域的一块短板。而此次中国最新试车的固体火箭发动机却达到了500吨！如果用来直接制造固体火箭，将达到中型火箭的标准。其运载力和发射距离必然会远胜于快舟和神舟十一，其意义自然非同一般！

中国研制的世界上推力最大的整体式固体火箭发动机

中国固体火箭 未来大力出奇迹

当然，除了快速发射的特性以外，中国之所以如此看重固体火箭发动机还有另一个原因。那就是它的推力巨大！这也是目前火箭领域公认的观点。像之前美国着重发展的航天飞机，就是依靠两个1200多吨推力的固体燃料助推器，才做到了真正的大力出奇迹。另外还有目前美国重金押注的SLS重型运载火箭，搭配的QM-1固体火箭发动机，其单个推力也达到了1300多吨，来用以登月探火！

说到这可能很多朋友会有疑惑！明明美国的固体火箭助推剂已经突破上千吨了，为何中国500吨的还能被称为世界第一呢？对于这个问题，大东就需要引出另一个固体火箭发动机的概念，那就是整体式发动机和分段式发动机！这两个的区别可以简单理解为，整体式发动机是一体浇筑制造形成的，而分段式发动机则更像是好几个整体式发动机拼接成的！

而此次中国推出的500吨大推力发动机，其实是整体式固体火箭发动机！而美国上千吨推力的发动机则是分段式固体火箭发动机！就像刚刚我们提到的QM-1，它其实是分了四段。换算下来单个推力只有300多吨。而相比之下，中国新问世的整体式固体火箭发动机，其单个推力就已经达到了500吨，如果后续将其转变为分段式，四段连接起来甚至能达到两千吨。

更重要的是，这次的500吨整体式固体火箭发动机，它的整体外壳是由高性能纤维复合材料制造，整体重量更轻。尾部的高温喷管整体设计也更为先进。一旦技术完善后装配火箭，其整体技术水平达到世界领先，绝对是名副其实。

这样说可不是大东吹牛！事实上，现如今中国航天四院早就开始着手于高性能大推力分段式固体火箭发动机的研究。也就是说，也许用不了多久，中国的大推力固体火箭就能问世！届时必然会为中国的载人航天，深空探测，登月登火提供更强大的助力！

那最后再问大家一个小问题：你觉得中国应不应该，大力发展固体火箭呢？欢迎在评论区说说看法！好了，我是大东，一个硬核热血的科普作者！如果喜欢我的内容，记得点赞加关注，我们下期不见不散！