印度离洲际导弹有多远

2026/1/13 13:40:46

在很多网友心中认为航天技术和弹道导弹有着一种必然的联系,加之媒体各类报道,更对这种认识加深。诚然,两者之间确有某种先天的技术关联,但实际上今日的航天技术,军民用分野已非常明显。比如弹道导弹所需要特殊技术要求和特殊工艺,在大型固推上其实并不需要,反之亦然。

印度GSLV Mark III重型火箭模型。 日印发展大型固体火箭发动机 近期两则新闻引起了网友的极大关注。

一是日本宇航探索局(JAXA)希望在2010年开始三级“先进固体火箭”(ASR)全尺寸研发工作,在2012年或2013年首次发射。ASR将采用H-IIA火箭和H-IIB重型火箭的SRB-A型捆绑式固推作为第一级,但采用了降低成本的简化工艺,第二级和第三级则分别基于现有M-V固体火箭的第三级和第四级。

二是印度太空研究组织(ISRO),为下一代地球同步运载火箭GSLV Mark III研制的大型固推将于明年1月试验,该助推器重量超过200吨,印度明显夸大地将其称为世界上第三大固体火箭。

固体火箭技术军、民用分野明显

而人们对于这两种固体火箭的关注,主要是条件反射般联想到固体弹道导弹。的确两者之间有某种先天的技术关联,但航天技术发展到今天,军用技术与民用技术已经有非常明显的分野,将两者直接划等号实际上并不可取。

固体弹道导弹所需的一些技术要求和特殊工艺,在大型固推上其实并不需要,反之亦然。

碳纤维产品生产车间,炭纤维在军民领域都有很大应用。

从技术上来讲,固推火箭的装药配方和壳体材料反映其基本技术水平,壳体材料越轻,火箭总质量轻、射程就越远。但在具体讨论过程中并不能绝对化,民用固体火箭发动机因为对重复使用上的要求,现在就普遍使用质量最大的钢壳体。

军用固体火箭发动机追求轻质壳体

弹道导弹所使用的军用固体火箭发动机,因为射程上的极端要求,就追求轻质的壳体材料。从壳体材料发展来看,首先是以低合金钢为主的金属材料,然后是采用纤维缠绕工艺制造的玻璃钢壳体,50年末美国的“北极星”A2潜射导弹第二级壳体就采用了玻璃钢。接着又出现了环氧树脂和芳纶纤维,后者最常见的当然是凯夫拉纤维。80年代中期碳纤维发展迅猛,树脂基体的碳纤维增强材料开始得到应用。

美国70年代研制的“和平卫士”MX洲际导弹,以及“三叉戟”C4潜射导弹,三级都采用凯夫拉/环氧树脂壳体,而80年代研制的“侏儒”洲际导弹三级都采用碳纤维/环氧树脂壳体,“三叉戟”D5一、二级使用碳纤维/环氧树脂壳体,第三级仍采用凯夫拉/环氧树脂壳体。前苏联,SS-24、SS-25洲际导弹一、二级使用玻璃钢壳体,第三级采用芳伦纤维/环氧树脂壳体。法国的M4/45潜射导弹第一级为超高强度钢壳体,第二级为玻璃钢壳体,第三级为凯夫拉纤维/环氧树脂壳体,到了M51则全面使用碳纤维/环氧树脂壳体。

民用固体火箭发动机要求回收复用

然而,航天用大型固推就是另外一回事了,美国航天飞机的大型固推为海上回收采用了钢壳体。同样,设计时考虑海上回收复用的“阿里安”5的大型固体助推器,也采用了传统的钢制壳体,尽管实际上欧空局并没有复用过几次。从目前获得的资料来看,印度为GSLV MK III研制的大型固推数据比较混乱,存在许多相互矛盾的地方,不过采用的应该也是钢制壳体,从其用途来看是比较适合的,而且印度也尚未具备制造大尺度高强度碳纤维壳体的技术能力和工艺条件。

正在测试中的法国M51导弹壳体,可见其壳体呈现出黑色。

对印度来说,取得和中国的核威慑平衡更为重要。 印度也可能先发展钢壳洲际导弹

不过,印度如果要通过发展陆基或潜射弹道导弹,获得有限的核威慑能力,其目前的能力应当也是够用的。美国“民兵”系列洲际导弹总共发展了三代,但第一级都是锡尔科M55,装填系数只有88.7%,主要就是因为使用的是钢壳体。很多人可能觉得,芳纶纤维或碳纤维增强的环氧树脂基材料性能更好,这当然是正确的。

在同等强度下,玻璃纤维/环氧树脂壳体比钢壳体减轻20-50%,而凯芙拉/环氧壳体又比玻璃钢壳体减重35%,高强度中等模量的碳纤维/环氧树脂壳体比凯芙拉/环氧树脂壳体减轻25-30%,而且还不断有新的更高性能的碳纤维增强材料和树脂基体材料出现。但是面对没有洲际导弹反导能力的主要战略对手(例如中国),首先获得核弹头的洲际投送能力显然更重要。

中国在长征二号E上的变轨上面级ETS也有使用HTPB。 现役弹道导弹所使用的复合推进剂

目前,大型固推和固体弹道导弹采用的推进剂是所谓复合推进剂和改性复合推进剂,常规复合推进剂一般采用60%-72%的高氯酸盐(AP)作为氧化剂,常见的是高氯酸铵(NH4ClO4),加上不超过22%的铝粉作为燃烧剂,辅以8%-16%的聚合物作为粘合剂(包括固化剂等添加物)。

所谓改性复合推进剂会添加一定的高能炸药,例如奥克托今(HMX)或黑索金(RDX),以略微提高推进剂的性能,同时推进剂的密度也会有所增加。改性复合推进剂还会像双基推进剂一样,添加一定的硝化甘油作为高能可塑剂。

再往上发展就是高能复合推进剂,将黏结剂和固化剂替换为高能材料,同时也将部分高氯酸盐替换为奥克托今。有些高能复合推进剂也被称为人造橡胶改性浇注双基推进剂(EMCDB),理论比冲可以达到270-275秒,但大部分配方还处于试验阶段。

固体火箭的聚合物粘结剂常见的有端羟基聚丁二烯(HTPB)、聚丁二烯丙烯酸(PBAA)、聚丁二烯丙烯(PBAN)等,它们在发动机工作时也作为次级燃料。单纯从性能上来说,HTPB要比PBAN稍好一些,而且有很好的燃速控制,燃烧过程也比较稳定,药柱机械性能、存储时间、生产成本也相对优良。但是对于弹道导弹来说,HTPB有一些严重问题,它对环境


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