

4位中国人的名字
作者:宋晓军(文 / 宋晓军)
( 5月20日,伊朗成功发射“泥石Ⅱ”导弹 )
5月22日,在《纽约时报》“晨间网络速览”栏目的连接中,引用了军事技术博客作者杰弗里·弗登(Geoffrey Forden)对伊朗5月20日成功发射采用固体推进的“泥石Ⅱ”中程导弹的分析。杰弗里认为,“泥石Ⅱ”导弹的成功发射有两大意义:一是证明了伊朗已经建立了火箭/导弹的液体和固体燃料发动机两套研制生产体系;二是伊朗的火箭/导弹研制生产已经跨进了国产化的门槛。根据杰弗里在博客中的列表统计,从2008年2月4日伊朗发射“探索者-1”液体燃料推进的探空火箭开始,截至5月20日发射“泥石Ⅱ”,伊朗共进行了6次中远程火箭/导弹发射。其中三次液体燃料推进的有一次失败(2008年8月17日),而三次固体燃料推进的均获成功。由此,杰弗里认为,伊朗在引进苏联液体燃料推进技术的基础上,不仅成功地利用液体火箭发射了卫星,而且自行研制的固体燃料推进技术也取得了惊人的发展。杰弗里对伊朗火箭/导弹技术发展的分析,让我想起了4位中国人的名字。
虽然早在南宋时中国就发明了用黑色火药作为推进剂的火箭,但大推力的固体燃料火箭技术,却是在上世纪50年代中期才开始发展起来的。此前,中远程导弹用的大推力火箭之所以采用液体燃料推进,是因为液体燃料有较大的比冲(火箭发动机单位质量推进剂产生的冲量)。但是液体燃料作为发动机推进剂有诸多的问题,如加注时间长,不便于维护和机动,发动机结构复杂,加注后无法长期贮存等。上世纪50年代,美国海军准备将空军液体燃料推进的“丘比特”中程导弹移植到核潜艇上时,就遇到了上述种种问题而失败,后来美国军方下决心不惜成本研制出了“北极星”潜射中程导弹用的固体燃料火箭发动机。固体推进剂虽然比冲仍比液体推进剂小(很多大型运载火箭仍采用液体推进剂),但由于密度高,其单位体积比冲值却比液体推进剂大,更适合用于体积受限、易于机动和长时间贮存的导弹推进火箭。
固体燃料发动机由药柱、燃烧室、喷管组件、安全点火装置和推力终止装置组成,其中第一步是要解决一定比冲的固体燃料推进剂制作药柱。目前看,基本上是1932年问世的双基推进剂和1944年问世的复合推进剂发展而来的。双基推进剂以硝化纤维素和硝化甘油为基本成分,另外还辅以增塑剂、燃速催化剂、弹道改良剂、安定剂等成分。复合推进剂由黏合剂、固体氧化剂、金属燃料粉和其他附加成分组成,氧化剂通常采用高氯酸铵,金属燃料为铝粉,黏合剂从最早的沥青、聚硫橡胶发展到后来的聚氨酯、聚丁二烯类推进剂。双基推进剂虽然有很多优点,但如果采用吸收—压延—挤压无溶剂法成型工艺时,只能挤压出直径在300~400毫米的药柱,无法为推进中远程导弹的火箭发动机提供药柱。美国最早在传统的双基推进剂中加入固体成分,并引入了交联剂使推进剂中的硝化纤维素形成一定的空间网格。这样,就有了既可以挤压成型,也可以浇铸成型而且尺寸不受限制的能量和力学性能都很好的交联改性双基推进剂(另一种为复合改性双基推进剂)。目前美国的“三叉戟Ⅱ”潜射弹道导弹所用的三级推进火箭都为交联改性双基推进剂,一些陆基弹道导弹则使用了复合改性双基推进剂。而复合推进剂除了改进成分外,一开始就采用了捏合浇铸成型工艺,不存在尺寸受限制的问题,因此后来很多国家在发展大推力固体火箭发动机时,都选择了优先发展复合推进剂技术。
2008年11月12日,伊朗国家电视台首次披露了伊朗成功地研制出固体燃料推进的“泥石”系列中程导弹,报道中特别强调了导弹发动机使用了“新型复合固体推进剂”。伊朗媒体为自己的技术突破感到骄傲,作为中国人是可以理解的。与伊朗一样,中国虽然早期得到过苏联的液体推进剂技术,但在固体推进剂技术上,是从1958年几间简陋的理化试验室里手工做出铅笔粗细的药柱开始自己摸索前行的。1962年12月6日,在试验300毫米药柱浇铸过程中,混合机内的200多公斤炸药突然燃烧爆炸,4名研制人员牺牲,他们用生命的代价,为解决大口径药柱浇铸工艺和药柱不稳定燃烧等技术问题提供了经验教训。他们的名字是:陈素梅、韩玉英、王增孝和刘恩科。■ 名字中国