北京时间12月7日9时15分,快舟11号固体运载火箭在我国酒泉卫星发射中心点火升空,成功将行云交通VDES试验卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。这次成功不仅是证明快舟11号固体运载火箭在首次失败后的复飞成功之作,更重要的是快舟11号的成功首飞,也代表了其相比现役的快舟1号在核心的运载力方面提升了五倍以上,特别是其能够更好地满足卫星规模化、高密度、快速发射的需求。
作为成功复飞的快舟11号运载火箭,在弹体结构设计上却和常见的运载火箭有很大不同,就算是和其前一代的快舟1号运载火箭相比,在外观上都有一个特殊的设计就是其在火箭头顶的整流罩上,很是罕见的设计了一个“似乎独立状态的”尖锥。
这个尖锥在运载火箭上并不常见,但却在弹道导弹上很是常见,像我军现役的东风-15C装备的钻地弹弹头、已经全部退役的巨浪-1潜射弹道导弹等早前的弹道导弹上都有这个尖锥的存在。特别是在冷战时期,美国曾装备过的一款能够搭载核弹头的弹道导弹,就专为尖锥型结构的核弹头设计了一个和快舟11号很是相似的尖锥整流罩。
那这证据是否就是在说明:快舟11号就是航天科工集团早前秘密研制过的洲际弹道导弹的“民用型号”呢?毕竟在2020年7月快舟11号首飞失利后,网络上就一直有传闻称快舟11号就是专门研制弹道导弹的航天科工集团,在新一代远程固体洲际导弹项目中,失败给航天科技集团东风-41后,将自家竞标失败项目军转民成快舟11号固体运载火箭的。
从快舟1号、快舟11号乃至航天科技的长征11号固体运载火箭自身、发射车、以及发射方式来看,都无法将其和航天科工和航天科技自家的弹道导弹之间撇清关系。比如快舟1号、快舟11号、长征11号一二三级都是大直径全固体火箭发动机,而远程、洲际弹道导弹一二三级也都是全固体大直径火箭发动机;同时像快舟1号使用的多轮轴TEL发射车也是和我军现役的东风-31AG、东风-41使用的导弹发射车基本一模一样;特别是长征11号特有的冷弹射模式,更是我军现役弹道导弹中,从东风-21系列往上到东风-41拥有发射筒的弹道导清一色使用的发射方式。
但这些相似之处并不能直接证明快舟1号、快舟11号和长征11号都是拿洲际弹道导弹改的,只能说二者之间在技术方面、在某些零部件方面是通用的。毕竟这些固体运载火箭出现的初衷除了快速发射外,最大的核心作用就是降低航天发射成本,所以低成本优势也使得其不可能耗费巨资专门研发所需的大推力、大直径固体火箭发动机,特别是对拥有弹道导弹研制经验的航天科工和航天科技两家而言,为了降低成本肯定会借鉴弹道导弹的部分技术。
比如弹道导弹为了性能表现会采用结构强度更高、质量更轻的复合材料制造弹体结构,但低成本的火箭为了降低成本,会改用成本更低的马氏钢等材料;洲际导弹为了更远的射程、投掷更大更重的核弹头,会全部选用比冲更高的三元固体燃料配方,但低成本固体火箭肯定不会全箭体选择这么昂贵的固体燃料,肯定会用之前使用、已经不是很先进的固体燃料配方来降低制造成本。
当然外形和结构很是相似的全固体运载火箭和洲际导弹,虽然一级结构都是大直径、大推力的固体火箭发动机,但在参数设定上也有很大的区别。比如洲际导弹需要打高抛弹道,所以一级固体火箭发动机装药量少,燃道宽,燃面大,使得其推力大、比冲更高;但像快舟11号这类全固体运载火箭,也是打高抛弹道,但其弹道更高点比洲际导弹更高,所以为了满足入轨需求,并不需要一级固体火箭发动机短时间内产生超大的推力,反而需要其燃料产生推力的时间更长,所以其一级发动机装药量大,燃道窄,燃面小。
其实快舟11号之所以设计这个很像洲际导弹的头锥,主要有两大原因:
一、其实仔细看快舟11号发射画面就会发现,在火箭发射升空的时候,箭体顶部的这个尖锥似乎在向外喷射燃气,而这个能够对外喷射燃气的装置,其实是不太常见的“RCS火箭姿态控制系统”,像航天飞机鼻锥内就设计有多台RCS飞行姿态控制火箭发动机来帮助航天飞机定位。
之所以在很多运载火箭上不常见,偏偏在快舟11号运载火箭上看到火箭姿态控制系统的存在,主要原因在于之前的快舟1号系列是三级固体+一级液体结构,最后一级的液体火箭发动机可以通过精准控制推力、多次点火来提升卫星等航天器的入轨精度。
但快舟11号是四级结构全固体运载火箭,除了入轨一级是固体火箭发动机外,其一级安装的大推力固体火箭发动机推力上百吨,超大的推力对于箭体的姿态控制要求更高,所以快舟11号除了继续沿用快舟1号系列的尾部格栅舵来控制飞行姿态外,头顶的RCS姿态控制系统更是能够辅助其完成大部分飞行路线中的飞行姿态控制和入轨精度保持。
二、这个特殊的尖锥除了能够提升其飞行入轨精度外,还能够在一定程度上降低飞行阻力,提升快舟11号的入轨高度和入轨精度。毕竟是比冲较低的全固体火箭发动机。如果设计太过饱满的整流罩不仅成本更贵,不符合快舟系列的低成本要求,而且饱满的整流罩要么设计成技术难度非常高的“冯卡门曲线”,要么简单设计个飞行阻力非常大的弧形整流罩,但这两个要么会增加成本、要么会降低运载力。
相反这个看似额外增加的尖锥,最大的优势就是在保证整流罩内部可用空间,满足航天器装载需求的情况下,制造简单、且成本很低、且突出的尖锥可以提前刺破空气产生激波,继而利用激波给本就比冲较低的快舟11号一个作用在大气层内的“空气泡”,将其包裹在内继而降低其飞行阻力。
所以总结来说的话,快舟11号看似整个结构和发射方式“导里导气”的,和某些洲际导弹很是相似,但二者在很多方面既是相同的、又是完全不同的两种空天运载器。但快舟11号无论是箭体尾部的格栅舵、还是头顶的尖锥,其实都是为了提升入轨精度和箭体飞行姿态控制而做出的特意设计。
11就是东风31
通用了最好啊,省钱好维护
潜射弹道导弹都有这东西。
俄罗斯/苏联的很多防空、潜射和巡航导弹都是用头部加装一个附件进行调姿的,这项技术是苏式武器的一个特有技术
取消栅格舵更好
我们说是火箭就是火箭,其余人等给闭嘴[笑着哭][笑着哭]