固體推進劑飛彈

固體推進劑飛彈是以固體推進劑火箭發動機為動力裝置的飛彈。固體飛彈有戰術飛彈，也有戰略飛彈。固體戰略飛彈都攜帶核彈頭。固體飛彈的火箭發動機結構簡單，推進劑貯存在燃燒室常備待用 ，能適應自旋狀態下工作，失重狀態下點火容易，地面設備較少。

基本介紹

• 中文名：固體推進劑飛彈
• 外文名：solid-propellant missile
• 簡稱：固體飛彈
• 特點：維護使用方便
• 領域：軍事
• 分類：戰術飛彈、戰略飛彈

簡介

固體飛彈有戰術飛彈，也有戰略飛彈。固體戰略飛彈都攜帶核彈頭。固體戰術飛彈多數攜帶常規彈頭，少數攜帶核彈頭；有的既可攜帶常規彈頭，又可攜帶核彈頭。固體飛彈的火箭發動機結構簡單，推進劑貯存在燃燒室常備待用 ，能適應自旋狀態下工作，失重狀態下點火容易，地面設備較少。因此，維護使用方便，發射準備時間較短，便於攜載和機動，被各國廣泛採用。

但固體推進劑藥柱通常受環境溫度和濕度影響比較大，比沖較低，發動機的推力調節和多次啟動困難。

未來戰爭的模式將是高新技術條件下的武器較量。海空武器性能的提高和發展與飛彈技術的進步是密不可分的,而飛彈技術的長足進步在很大程度上又是固體推進劑性能和裝藥製造技術巨大發展的必然結果。綜觀國外戰略、戰術飛彈用固體推進劑的發展可以看出,國外現役戰略、戰術飛彈用固體推進劑主要是複合固體推進劑、雙基推進劑、改性雙基推進劑。固體推進劑總的發展趨勢是:1)進一步提高推進劑的能量; 2)擴大燃速可調範圍; 3)少煙或無煙化。

特點

戰術動能飛彈和超高速飛彈發射推進劑的性能特點是高能、少煙、速燃和低特徵信號,另外高壓燃燒穩定性和高機械強度正成為未來動能飛彈和超高速飛彈推進系統對固體推進劑性能要求。

國外

國外在海空軍飛彈型號上套用的固體推進劑主要是：HTPB,，XLDB,，NEPE推進劑。

國外選用HTPB推進劑的飛彈型號有:高級小獵犬艦空飛彈、近程攻擊飛彈(空地彈)、幼畜(AGM-65B)空地飛彈、高速反輻射飛彈、響尾蛇(AIM-9J/9P)空空飛彈和超響尾蛇(AIM-9L)空空飛彈等。HTPB推進劑的最突出優點是:在惰性粘結劑/AP/AL系統中,它的能量最高,力學性能優異,老化性能好,生產重現性佳,價格便宜。因而是一種綜合性能優良的複合固體推進劑。在一定意義上講, HTPB推進劑的綜合性能高於XLDB和NEPE推進劑,各國武器專家預測:HTPB推進劑的套用將不限於90年代。

NEPE推進劑是美國80年代發展起來的新型固體推進劑,在美國現役飛彈使用的推進劑中是能量最高,低溫力學性能最好的一種推進劑。NEPE推進劑集雙基推進劑和複合推進劑精華於一體,代表當代固體推進劑的最高性能水平。NEPE推進劑既可用於戰略飛彈,也可用於戰術飛彈。美國在其三叉戟Ⅱ(D-5)潛地戰略飛彈的第一、二、三級發動機和面空戰術飛彈小樹中採用NEPE推進劑。NEPE推進劑的出現標誌著新一代推進劑的問世,加速了高性能固體推進劑的發展。

美國將GAP正式列入“1991國防部關鍵技術計畫”,計畫在1993— 1995財年間,對GAP推進劑的配方套用進行評定,其目標是到2001年,將GAP推進劑套用於高性能、低特徵信號的中距空-空飛彈。英、法、德、日等國都在進行GAP推進劑配方研究,準備製造高能推進劑,低特徵信號推進劑,高燃速推進劑,高能燃氣發生劑和衝壓式發動機的高能固體燃料。

CL-20推進劑可用於戰術、戰略武器系統中(可使火箭的助推力增加17%,衝壓式巡航飛彈射程增加50%),用以替代海爾法、陶、響尾蛇以及其它飛彈用的高易燃性含RDX和HMX的固體推進劑。

動能攔截飛彈

美國是世界上研製動能攔截飛彈技術最成熟的國家,目前已研製和實驗了包括PAC-3在內的4種動能攔截飛彈,這些動能攔截飛彈的助推推進劑主要為含鋁HTPB推進劑。有文獻報導了美國兩種攔截飛彈助推用含鋁HTPB固體推進劑,其配方是固含量達89%左右的HTPB四組元推進劑。些以含能增塑劑增塑非結晶聚醚為黏合劑的新型高能推進劑是NEPE類推進劑的進一步發展,也具有套用於動能攔截飛彈發射、助推發動機的巨大潛力,這類推進劑目前尚處於發展之中。

戰術動能飛彈

目前國外在研或已少量裝備部隊的戰術動能飛彈和超高速飛彈主要有: LOSAT動能飛彈、緊湊型動能飛彈(CKEM)、小型低成本攔截器(SLID)、德國研製的超高速飛彈(HVM)、加拿大研製的高動能飛彈(HEMi)。LOSAT動能飛彈推進系統的特點為: (1)單推力助推/續航推進劑藥柱一體化設計;(2)低特徵信號(微煙)XLDB推進劑;(3)殼體粘結裝藥設計使推進劑裝填係數最大;(4)絕熱層為R196 EPDM。

KEM飛彈推進系統採用了ATK公司研製的GIB高能低特徵信號推進劑和複合材料發動機殼體,測試表明,該推進劑的能量性能較當前廣泛套用的低特徵信號推進劑高8% ,而且力學性能和工藝性能非常優異,推進劑具有在高壓下穩定燃燒的特性。

發展趨勢

飛彈發射推進劑裝藥性能必須同時滿足下列要求:高比沖,68.9∶ 1膨脹比時比沖大於250 s;高燃速,10 MPa下大於30 mm/s;壓力指數低於0.5;在整個使用溫度範圍(-54～ 72℃ )內具有高的機械強度,同時具有滿足殼體粘接裝藥要求的力學性能;好的熱穩定性和服役壽命;爆轟、撞擊感度低。總之,高能高燃速是這類推進劑基本性能要求;另外,考慮到推進劑高壓燃燒對發動機性能的顯著提升,推進劑的高壓燃燒穩定性也是未來高速動能飛彈推進系統設計對發射裝藥的性能要求;為保證精確制導和隱蔽發射,對推進劑也有低特徵信號的要求。

對於高速動能飛彈KKV控制用推進劑方面,高燃速、快速點火回響的固體推進劑技術是當前套用和開發的主要內容,凝膠推進劑KKV控制技術具有顯著的理論優勢,儘管目前尚不成熟,但將是未來的發展方向。

展望

為適應未來高技術局部戰爭的需要,世界各軍事大國一方面正在利用高新技術改造現役海空武器,另一方面都在研製新型武器系統。高性能固體推進劑的研製和裝藥技術的改進極大地促進了海空武器的發展。高性能、低特徵信號推進劑成為當今國際上固體推進劑研究和發展的必然趨勢。多種新材料和新技術的開發和研究,形成了一系列新型推進劑品種, GAP、CL-20、ADN和PSAN等高性能、低特徵信號推進劑可望在本世紀末和下一世紀初陸續裝備飛彈系統。