贝博bb登陆：山东省委组织部干部任前公示公告

时间: 2025-09-21 09:22:16
作者: 贝博bb登陆

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　　实际上，按照最近比较火的线是“预制菜”，而更老的东风-5系列就是“炒菜”了。

　　今天咱们就来聊聊这两种导弹的本质上的不同，也就是固体火箭发动机导弹和液体火箭发动机导弹的区别。

　　先站个队——无论任何一个时间里，W君都会认为液体燃料火箭发动机要比固体燃料火箭发动机更好，虽然W君是学固体的，但这玩意有先天的缺陷。

　　如果要分辨这两者不同燃料类型的火箭发动机，我们得先从最基本的火箭方程来说起了。火箭方程本身是不区别发动机类型的。

　　这是典型的火箭方程，说的是速度的改变（Δv）和三个参数有关，燃气喷出的速度（vₑ）、火箭整体的初始质量m₀和最终质量mf，也就是说vₑ越大，在一段时间内消耗的质量越多火箭的速度改变越大。这个公式脱胎于动量守恒公式，可以为火箭一段飞行的过程中的速度改变提供最基本参考。

　　但是，这个公式并不应用于真正的火箭控制中。原因也很简单——根本就没有人去测试火箭发动机喷出来的燃气的实时速度，因此，在标准火箭方程上我们得进行再加工，引入比冲的概念（Iₛₚ）。

　　比冲（Specific Impulse, Iₛₚ）是火箭推进效率的核心指标，定义为发动机单位推进剂重量在标准重力下能产生的推力维持的时间，单位是秒。这里就有人会疑惑了，讨论燃料效率不是得用牛顿、公斤、再不济得用个速度m/s吗？干嘛得用秒？其实比冲的定义就是用来拟合标准火箭方程的，它等效于有效排气速度除以重力加速度，数值越高，说明同样燃料能产生更多冲量，代表发动机越高效。

　　在现实的工程中，我们如果来测试火箭发动机通常是上测试台。在测试台上可以测到的数值有两个第一个是火箭的推力，第二个则是消耗的燃料质量。当然了，也以有限度的测量一下喷口出口压力 pₑ、环境大气压 pₐ 和喷口流通面积 Aₑ，但唯独喷口燃气速度这个没法测量。

　　原因很直白：喷口内外的气体流动是高温、高压、高速湍流，既没有传感器能稳定放进去“测速”，也不可能在出口直接用激光测速去得到平均有效速度，甚至你放一些测速标记物你也只能测出标记物的速度而不是真实的火箭发动机喷出燃气的速度。

　　但我们可以计算推导，这样的一个过程主要是依靠发射台上所获取的推力数据和燃料消耗来计算的。

　　但是，为啥不直接用这里的等效vₑ呢，这个数据实际上并不可靠。它的问题就在于，这个数值只是平均化的代替量，并不能代表喷口里真实而复杂的速度场。喷管出口是一个截面，里面的气流速度分布是非均匀的，有边界层湍流、激波、温度梯度，实际速度是一个场量，不是一个干净的数。用动量守恒算出来的“等效速度”只是把这些乱七八糟的因素压缩进一个方便算账的符号而已。

　　更关键的是，在控制逻辑里，咱们不可以拿“结果”去推“结果”。推力已经是燃烧过程和喷流综合作用的产物，你再用它去算喷气速度，本质上只是在做一次倒算。控制管理系统真正依赖的，是燃烧室压力、燃料阀门开度、流量传感器这些可实时测量和可调控的参数，而不是去追着一个虚拟的“速度”做闭环。

　　这时候有意思的事情就出现了，分母m的单位是千克/秒代表燃料的平均消耗量，我们大家可以用重力g来进行转换。工程上将这样的一个过程叫做“归一化”，于是：

　　一般的来说，g₀=9.80665m/s²，约下去之后恰好就是m/s了，在很多人认为这件事有点脱裤子放屁的感觉吧？Iₛₚ中有个g₀做分母，在真正用到的时候再用一个g₀约掉它……其实这样做可以让我们十分方便的使得用“推进剂质量”而不是“推进剂动量”来直观估算火箭在飞行时候的控制需求。W君觉得解释得够清楚了，再看不明白建议去读读钱老的《工程控制论》。

　　如果你耐着性子读到这里，那么就有了对液体燃料火箭和固体燃料火箭优劣点判定的理论基础。

　　前面我们提到了用“推进剂质量”而不是“推进剂动量”来满足火箭在飞行时的控制需求，那么问题来了，什么更容易被控制质量呢？是“液体”！而非“固体”！在控制过程中我们只需要调节阀门开口大小、燃料泵转速度就可以精确的控制液体流量，也就是控制进入发动机的推进剂质量。如果是固体呢？我们有大国工匠！

　　固体火箭发动机的“推力调节”，说白了就是靠药柱（grain）截面设计来实现的。不同截面形状决定燃烧时燃烧面积随时间的变化，从而决定推力随时间的曲线：有的设计让燃烧面积逐步增大以获得爬升期大推力，有的设计保持近恒面积以输送稳定推力，还有的设计先大后小以满足复杂任务需求。换句话说，固体发动机把“推力曲线”预先刻在推进剂里——这是典型的事前工程，不是飞行中可随意调节的量。

　　因此，固体的控制依赖于高精度制造与严格的质量保证：推进剂的配方均匀性、表面抛光、粘结质量、包覆与隔热层的一致性都会影响实际燃烧行为。即便是“有大国工匠”的精细雕刻，也无法完全消除固体推进剂固有的脆弱性——对裂纹、夹杂、老化的高度敏感使得设计往往需要留出较大的安全裕度，进而抬高结构质量或限制放大尺度。

　　由于推力大小事前预设，所以固体路线可做的补偿手段是有限的：分段点火、双通道或多箱并联、以及在飞行器级上用推力矢量控制和气动舵面来修正轨迹——但这些办法更多是补救与迂回，并不能把“运行时可调性”做到像液体那样自然、直接。

　　这点就像我们开车一样。液体火箭就像是一辆灵敏的车，踩一脚油门就立刻加速，踩一脚刹车马上减速，油门深浅还能精细调节，驾驶员随时掌控。

　　固体火箭则完全不同，更像是一辆发动机功率已经锁死的车，你一旦挂挡起步，它就全油门冲出去，中途既没法松油门，也没法轻踩刹车，只能靠方向盘或外部手段来修正路线。这就是固体的先天限制：推力曲线在点火前就已经写死了。

　　所以说，从推力控制角度来看，采用固体火箭发动机的东风-61就是一盘“预制菜”：事先雕好药柱，点火之后推力曲线全靠出厂时的工艺来决定。它的优点是上桌快、随时可用，放在战场上就是“随叫随发”的灵活牌。缺点也很明显——你想加点火候或者临时收一收味道？对不起，已经写死了。反观东风-5C，那就是“大厨现炒”，通过阀门、泵速和腔压在运行中微调推力、调整燃烧节奏，甚至可实现节流与再次点火，从而在投送当量、弹道优化和战术机动上拥有更大的自由度。

　　这正是液体燃料系统的先天优势：把“能控性”留给了实时运行，而不是全部押在出厂那一把刀工上。前天不是讲了洲际导弹的弹道设计吗？在液体导弹飞行的时候就有更多的手段来维持弹道，而在固体导弹飞行的时候则是需要依靠更多的冗余量来修正弹道。这就导致了固体火箭发动机不仅仅得携带足够的燃料飞全程，还得携带额外的燃料做修正。本身载荷比就显著的降低了。

　　而且，洲际弹道导弹并不是为一个目标而准备的。我们并不会生产一枚导弹计划到对方的一个城市。起初大俄设计过一批廉价的RT-2固体燃料三级洲际弹道导弹。

　　采取的就是为发射井中的每个RT-2导弹明确具体的打击任务，其内部的药柱、推力设计、载荷都是针对于对手进行单独设计。从1968年开始陆陆续续的部署了差不多60枚，但是发现这件事干不过！主要是国际风云变化这种定制品赶不上趟。坊间传闻（这一条消息不太能作数只能给各位参考）在1969年、1973年美国有两次大规模的军事基地关停重组，几百个军事基地关门大吉被废弃掉，致使已经精确设定好目标的RT-2悲哀的失去了目标。这也就间接的导致大俄在1976年终止了RT-2的服役。实际这个传闻也折射出早期固体推进剂洲际弹道导弹在可靠性、后勤与战略适应性上的尴尬局面。

　　到了2025年，六十年过去了，固体燃料洲际弹道导弹并没有被丢进历史垃圾堆——相反，各国把“预制菜”的短板当作硬骨头啃，沿着推进剂、材料、工艺、检测与系统集成几条路同时下苦功。现代固体推进剂不再是当年那种容易龟裂、单位体积内的包含的能量低的配方了；通过化学配方的改良和复合金属化处理，燃速更可控、比冲有所提升，且对温度与老化的耐受性明显地增强，这让长期服役成为可能，而不是定时炸弹式的隐忧。与此同时，药柱的设计从简单几何走向复杂的数值优化，非线性截面、多段点火与“预设燃烧调度”被用来把出厂时的推力曲线做得更接近任务需求，某一些程度上把“事前雕刻”变成了一种可仿真、可验证的工程变量，而不是靠手艺摆在那儿的孤品。

　　壳体与结构材料也有了革命性的进步。高强度合金和纤维缠绕复合材料的引入，既减轻了结构重量又提高了抗疲劳性能，让固体电机在尺度放大时不那么惧怕应力集中；同时间接推动了制造工艺的精细化，接头与粘结工艺的可靠性必然的联系到推进剂的安全性与一致性。更重要的是，无损害地进行检测技术已把过去藏在推进剂内部的“隐形缺陷”最大限度地揭示出来：超声、X 射线/CT、声发射等检验测试手段结合统计过程控制，使得大规模铸注不再完全靠经验和“工匠之眼”，而可以用数据说话、用验证去量产。

　　控制与可用性的改进并不只靠把推进剂做得更好。鉴于固体在运行时无法像液体那样随意节流或关断，工程师们把工作重心放在两个方向：一是通过更精确的推力矢量控制和可动喷管等手段，把姿态与弹道修正的能力向系统级转移；二是通过段间设计和分段点火技术，赋予固体运载体在某些特定的程度上的阶段性能量释放，从而在任务灵活性上缩小与液体发动机的差距。此外，更小型化的惯导、卫星制导与末段机动装置集成到分弹头与 MaRV 设计中，让固体导弹可以凭借更高的命中精度在当量不足时仍然取得战略效果。

　　不过，发现没，这些解决了的问题其实都是液体燃料洲际弹道导弹先天具备的优势。换一个话术其实咱们就可以说清楚了——固体燃料洲际弹道导弹花了几十年的时间终于站在了和液体燃料洲际弹道导弹差不多的起跑线上。

　　大多数固体洲际弹道导弹需要由弹道导弹发射车（TEL）运到发射位，这就受制于道路、桥梁、隧道、转弯半径、通行高度与车辆轴载等一系列基础设施极限。你想把直径更大、长度更长、质量更重的弹体装上车，往往会因过宽过高过重而无法通过既有交通网，或需要专门改造道路与桥梁——这在战时或野外部署时根本不可行。

　　再有，发射车的承载与机动性有冲突。为了多携带推进剂或更大载荷必须增加车辆的轴数和车体强度，但轴数越多、车队越长、机动作战的隐蔽性和转场速度就越差，支援与维护成本也上升。简单说：要么你做一辆巨无霸能带更多弹头，要么做多辆机动灵活的车能分散部署，两者难两全。

　　再次，结构与热力工艺上的限制。更大直径的固体电机在铸注和固化时工艺风险明显地增加（裂纹、气泡、粘结问题），壳体强度、温控和不伤害原有设备的检测也更复杂。为了让火箭既能承受运输路况振动又能安全点火，设计上不得不留出额外的结构裕度，从而进一步推高干重、压缩有效载荷比。

　　这里就有一个例子了：美国的LGM-30民兵导弹，这是怎么回事“固体受运输与发射方式限制”这个结论成立的最好注脚。民兵系列从 1960 年代开始列装，整个系列走的是固体、井基、快速反应的路线：把发射药柱做好、装进弹体、封存于发射井里，平时处于高度战备状态，宣布发射命令就能迅速点火投送。

　　但也正因为部署在井内并需与发射井、掩体与地面支持系统匹配，民兵的尺寸和投送能力受到明显限制。早期的尺寸决定了单枚弹体的“throw-weight”（可用来携带弹头或多弹头的总重量）低于当时那些体型更大的液体运载器。要想把更多当量或更多/更大弹头塞进去，就必须让井更大、地面设施更复杂，或牺牲机动性改为固定重型基地——这又把原本追求的生存性和分散部署优势抵消掉。

　　即便是现在美国在研制的LGM-35哨兵导弹也没有具备“机动部署”“野外发射”的能力。

　　所以说，东风-61先进吗？的确先进！但要和东风-5C争C位则还需要再发展发展。不过，我们并不是没有尝试，例如东风-31BJ不也慢慢的要搞一搞井射洲际弹道导弹了吗？

　　也正因为如此，即便是我们看来先进20年的东风-61导弹，无论是从射程或者载荷上来讲，都会不及东风-5C，但瓜无两头甜。即便都是洲际弹道导弹单挑某个具体特性来比都是有失公平的。

　　就像预制菜，能出餐快，保持一致口味道，但要要求“锅气”就除非得搞科技和狠活了。同样，“大厨现炒”，你就得等时长，道理都是一样的。