5月9日，新華網(wǎng)轉發(fā)《人民日報》文章《他們這樣助力火箭升天》，其中提到了近日我國航天動力技術研究院研制的國內迄今裝藥量最大，直徑2米分段式固體火箭發(fā)動機全尺寸工程樣機地面熱試車圓滿成功的消息。報道中提到，這一研究填補了我國大型運載火箭固體助推器的技術空白。
美國為SLS火箭進行SRB火箭助推器地面試車，圖為發(fā)動機啟動瞬間
我國直徑2米分段式固體火箭助推器展品
《人民日報》原報道內容如下：
日前，航天動力技術研究院研制的國內迄今裝藥量最大的、直徑2米分段式固體火箭助推發(fā)動機全尺寸工程樣機地面熱試車圓滿成功。這次試驗進一步驗證了大型分段式固體發(fā)動機的設計方案及多項關鍵技術，標志著我國大型分段式固體火箭發(fā)動機關鍵技術獲得重大突破。這次試車成功，為推動我國新一代固體捆綁運載火箭固體助推技術發(fā)展和工程應用奠定了堅實基礎。
隨著人類和平利用太空步伐的不斷加快、深空探測領域的進一步拓展，世界主要航天大國都在致力于加快發(fā)展運載火箭技術。通過固體助推器與液體芯級發(fā)動機相匹配，可以實現(xiàn)運載火箭動力系統(tǒng)技術性與經濟性的完美結合，國外的大型運載火箭大都把固體動力作為主要助推動力，但我國在此領域尚屬空白。
因此，發(fā)展運載火箭固體助推動力成為研究院的夢想。本著“動力先行”的原則，研究院密切關注著國外固體助推發(fā)動機技術應用及發(fā)展情況，緊密跟蹤技術動態(tài)，在積極組織項目論證的同時，同步開展相關技術研究工作。
比如，2009年3月，120噸大推力整體式固體火箭發(fā)動機關鍵技術考核地面熱試車在國內率先取得圓滿成功；2010年4月，1米分段式對接技術驗證發(fā)動機地面熱試車取得成功，在國內首次成功驗證了固體火箭發(fā)動機分段對接技術；2015年9月，研究院提供四級主發(fā)動機的我國首枚固體運載火箭CZ—11號首飛成功，標志著中國快速發(fā)射能力得到大幅提升。
多年以來，研究院的設計人員積極搜集資料，對大力神系列運載火箭固體助推器、航天飛機助推器及阿里安5固體助推器等國外大型分段式固體發(fā)動機分段結構進行了分析和總結，詳細對比各種技術方案，先后成功解決了諸多技術難題，形成了一套完整的分段式固體發(fā)動機設計與分析方法，攻克了大型分段式發(fā)動機多項關鍵技術，刷新了我國固體發(fā)動機研制史上多項紀錄。
美國SRB固體助推器測試瞬間，該型助推器是目前世界上推力最強的固體燃料助推器
這次試驗的圓滿完成，拉開了固體發(fā)動機進軍運載火箭捆綁助推動力領域的序幕，也為研究院固體運載動力技術的發(fā)展帶來了新的機遇。在不久的將來，固體運載、固體助推將使中國人的視野拓展到更為遙遠的星宇深空。（《人民日報》原報道引完）
看完上述報道，有很多讀者要問，固體火箭助推器到底牛在哪里？它和同樣采用固體發(fā)動機的洲際導彈相比有何區(qū)別？所謂“分段式”固體火箭又有何難？
我們首先看一下國際上典型的固體運載火箭助推器和洲際導彈之間的數(shù)據(jù)對比。
美國航天飛機使用的五段式固體火箭助推器，全重590噸，長45.46米，直徑3.71米，推力1224噸力，該火箭墜落到海上后部分部件可以回收再次使用。歐洲“阿麗亞娜5”火箭的固體助推器全重270噸，長31.6米，直徑3.06米，推力678噸力。
相比之下，美國民兵3洲際導彈的全重為35.3噸，長18米，直徑1.67米，第一級火箭推力約91.17噸。
航天飛機研制初期繪制的固體和液體燃料助推器對比圖，可見，固體助推器在推力相當?shù)那闆r下，更小更輕
從上述數(shù)據(jù)可以看出，固體助推器與洲際導彈設計要求完全不同，固體火箭助推器都是重達數(shù)百噸的龐然大物，而固體燃料洲際導彈則要盡量做得小。同時，固體助推器的推力也比洲際導彈大得多。
因此洲際導彈一般使用高能發(fā)射藥——事實上就是經過特殊處理的高能炸藥，作為燃料，我國不久前公布掌握制造技術的LC-20高能炸藥的主要用途之一就是作為導彈燃料。而固體助推器則可以使用能量/重量比較小的發(fā)射藥，例如航天飛機就使用高氯酸銨組合推進劑。
那么為什么運載火箭要使用固體燃料助推器呢？
事實上我國長2捆、長3捆、長7、長5等型火箭都采用了液體燃料助推器。而固體燃料助推器與液體燃料助推器相比，主要的好處是可以降低成本，在同等造價的前提下，能比液體燃料助推器產生更大的推力。同時使用固體助推器也有助于減輕火箭總體重量。因此，世界主要國家都在積極研制固體助推器。
但固體助推器也存在研制上的重要難題，首要就是發(fā)生故障的話往往會造成災難性后果，由于固體火箭本質上是裝滿了炸藥的大管子，一旦發(fā)生事故，就會變成一個巨大的煙花。
美國“挑戰(zhàn)者”號航天飛機就是由于固體助推器內一個“O型密封圈”故障而導致大爆炸的。
美國SRB火箭助推器分段組合現(xiàn)場，可見組合現(xiàn)場做了無塵處理，這種對接需要極為小心仔細，且每一步都要進行探傷，以免發(fā)動機空中爆炸
打個比方，固體助推器就相當于把一串爆竹連在一起，要求它們緩慢燃燒，既不能集中爆炸，也不能分別噼里啪啦的爆炸，難度可想而知，圖為ATK公司制造SRB火箭分段的車間
而這個“O型密封圈”事實上就與“分段”有關了。
由于航天飛機的助推器重達590噸，無法整體搬運，因此是分成5段運抵發(fā)射場，再進行組裝的。
這樣的操作對于固體火箭來說，幾乎就是不可思議的。固體火箭本質上就是緩慢燃燒的炸藥筒，一旦分段之間的連接部分出現(xiàn)問題，就會導致燃燒不均勻，引發(fā)爆炸。所以一般而言，固體火箭，包括所有的洲際導彈，都是采用藥柱整體鑄造工藝制造，而分段式固體火箭的制造和組裝極為復雜困難，且每一步工作都需要進行探傷，以免發(fā)生“挑戰(zhàn)者”號那樣的悲劇。
正在運送的航天飛機固體助推器分段，由于SRB太大太重，無法整體運送和起豎，只能在發(fā)射現(xiàn)場進行垂直組裝
正在檢查O型密封圈的技術人員，當年的“挑戰(zhàn)者”號航天飛機就是由于這一部分在寒冷中失去應有的保護作用而導致大爆炸
在這次航天四院的分段式固體火箭研制成功之前，中國沒有公布過自己在這一方面的新進展。擁有新型分段式固體火箭助推器技術后，我國可能考慮將其運用在新一代火箭上，可以用來降低長征5號和長征7號的發(fā)射成本，也可以用于為未來的登月火箭長征9號提供更先進的助推器。美國目前研制中的新登月火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”SLS，就沿用了航天飛機的SRB固體火箭助推器。
