瀚海狼山|天上洒细沙？谈谈“便宜的”HTPB火箭推进剂
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昨天瀚海狼山（匈奴狼山）谈到了高能的NEPE固体推进剂 ， 已经从原先只用于国之重器的洲际导弹 ， 进而广泛应用到了各种战术导弹上 。 产量大的直接后果就是价格相对下降 。 不过就像金价再低也不是银价可比的一样 。 所有导弹和火箭弹都想用到昂贵的NEPE高能推进剂和碳纤维外壳还是不现实的 。 因为综合成本还是太高 。 因此仍然有不少的导弹品种还在用HTPB推进剂和钢材的壳体 。 追求的就是一个廉价和可以大规模装备 。 比如某种射程1500公里的弹道导弹 ， 如果全部更换为NEPE推进剂和碳纤维壳体 ， 那么射程可以提高到1800公里 。 但是价格要是原先HTPB推进剂和廉价钢外壳的3倍 。 而如果该导弹采用水漂弹头 ， 在价格只增加30%的情况下却可以打到2800公里 ， 对手还无法防御！因此对需要拼消耗量的中导来说 。
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采用相对廉价推进剂加水漂弹头反倒更有利 。 据说某型需求量巨大的中导就采用了相对廉价的HTPB推进剂和钢壳 ， 一切设计都是为大量生产；弹头关机速度3000米每秒 ， 对弹头耐热的要求也不太高 。 价格仅1300万元出头 。 而如果采用NEPE推进剂和高端碳纤维壳体 ， 单枚价格就要上升到3500多万一枚 。 实际上NEPE和HTPB都是二战后发明的火箭固体复合推进剂 。 NEPE的全称是“硝酸酯增塑聚醚”；HTPB的全称是“端羟基聚丁二烯” 。 都是有机精细化工的产品 。 NEPE复合类推进剂的单位比冲至今最高 。 NEPE推进剂最主要的技术创新 ， 是在比较成熟的有机化工原材料基础上打破常规思路 ， 将奥克托今、黑索金等高能炸药组分引进固体推进剂中 ， 打破了炸药与火药的界限 ， 充分利用大剂量含能增塑的醚粘合剂体系优异的力学性能特点 。
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而HTPB固体推进剂的发明比NEPE的发明还早20年 。 因为价格相对低廉应用的范围更大 。 广泛应用于中短程弹道导弹和远程火箭炮的推进剂装药中 。 而且其产量也是NEPE推进剂的10倍以上 。 实际上不论是固体弹道导弹还是固体运载火箭助推级 。 在有机固体装药里面还会增加一些金属燃烧剂 ， 以增加其燃烧的效率和热能 ， 获得更大的推力 。 这就像给烟花弹内部装填不同的金属粉末 ， 获得更绚丽的效果的原理是差不多 。 因此金属燃烧添加剂也是现代武器固体推进剂的重要组分之一 。 金属燃烧剂可以提高推进剂的爆热和密度 。 同时 ， 燃烧生成的固体金属氧化物微粒 ， 起着抑制振荡燃烧的作用 。 可选用的金属燃烧剂有锂、铍、硼、镁、铝等 。 最主要的固体金属燃烧剂还是磨制的超细铝粉 。 甚至超细铝粉本身都可以直接用来当固体火箭的发射药 。 因此超细的铝粉也是各大国限制出口的战略物资 。
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【瀚海狼山|天上洒细沙？谈谈“便宜的”HTPB火箭推进剂】我们看固体大火箭和固体导弹的发射过程 ， 就会发现其从发射一开始到飞到上百公里的高空 ， 似乎一直都拖着一道白色的尾流 。 而液体火箭一旦飞远了 ， 尾迹就很快看不见了 。 这就在于液体火箭发动机燃烧反应后的产物都是气体和少量水蒸汽 ， 在大气中很快挥发 。 而固体火箭发动机 ， 不论是NEPE还是HTPB燃料和金属燃烧剂反应 ， 都会附带产生固体氧化颗粒 。 那些空中长期吹不散的白烟 ， 主要成分就是金属固体氧化物 。 如果这些白烟落到人头顶上 ， 就感觉天上洒“细沙”一样 。 因为氧化铝颗粒反应物本身的状态就是细沙 。
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