一枚的各个分系是如何运作的（二）“一颗强壮的心脏，让更快更远”——动力系

　　出品：科普中国

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　　一枚的各个分系是如何运作的（二）“一颗强壮的心脏，让更快更远”——动力系

　　无论哪款，动力系都是不可缺少的核心要素。动力系的设计基本上是伴随着总体设计同步开展的。在确定的弹径、射程、最大重量、最大速度等基本要求后，专家们就可以开始进行发动机的初步设计。

　　的推进系向飞行的反方向工质，产生推力从而推动运动。根据燃料的不同，通常有固体火箭发动机、液体火箭发动机和吸气式火箭发动机。不同种类的发动机各有优劣，根据作战任务，选择合适类型的发动机。

　　固体发动机的推进剂一般做成药柱装填在发动机壳体内，当被点燃时，可产生高温高压气体，反推飞行。固体火箭发动机结构简单紧凑，使用方便，发射准备时间短，但推力相对较低且不便于多次启动和重复使用，因此在中近程或中小型上广泛应用。在一些的设计中，通过设置两级装药，可实现发动机的两次点火，从而可使在临近目标时再次点火，获得更高的速度，以提高突击效果。

　　图1 固体火箭发动机的基本结构（图片来自）

　　液体发动机以液态燃烧剂和氧化剂作为能源，液体燃料从储厢中喷入燃烧室燃烧，产生的高温高压燃气从喷管喷出，产生反作用力。液体发动机的推力较高，且可通过调整燃料速度而灵活的调整推力，同时也可关机和再次启动；但结构复杂，燃料注入时间长，不利于储存作。液体发动机在洲际这一类大家伙上广泛运用。

　　图2 液体发动机原理图（图片来自）

　　吸气式火箭发动机与固体、液体发动机的显著区别在于，后两者均自带氧化剂，而吸气式发动机仅自带燃料，以空气作为氧化剂。一些远程对陆对舰攻击的，由于弹体重量和直接有限，如何利用更少的燃料飞行更远的距离就成了一个难题。对于航程较远，不需要全程高速飞行，且全程在大气层内的来说，使用吸气式发动机是一个很好的选择。同时，大部分采用吸气式火箭发动机的均采用两种或两种以上发动机组合，如“战斧”巡航，起飞段是火箭助推器，巡航段用涡扇发动机，用几百公斤的高密度燃料，实现了0多公里超远射程。

　　图3 中国自主研制的WS500涡扇发动机（图片来自）

　　发动机设计的另一核心是对燃料燃烧速率的控制。在这一步中，发动机推进剂的配方、药型就成为了决定发动机能力的关键要素。尤其是在固体火箭发动机中，由于固体推进剂药柱在点火后就只能一直烧到底不能停止，如果想控制它的推力，只能在制造时控制发射药的表面形状和装药量，达到部分控制的目的。药柱表面不均匀，将直接导致发动机推力偏斜，轻则影响的射程和精度，重则使在飞行过程中失稳，造成弹道爆炸。由于发射药柱的易燃易爆特性，且表面较为复杂，迄今为止，机器仍不能很好的适应药柱表面修理的工作，大国工匠徐立平用一把小刀，将推进剂药柱表面的误差控制在0.2mm以内，有力保障了我国众多战略型号的交付和使用。

　　军事小百科：发动机有固体、液体、吸气式三大类，分别适用于不同规模、用途的，固体火箭发动机以推进剂药柱为燃料，具有便于生产、使用方便的特点，在各种中小型战术中广泛使用，而液体发动机则更适用于洲际等大器，同时随着固体推进剂的发展，一些远程也正在逐渐由液体动力转为固体动力，以提高反应速度，降低维护成本。发动机系的重量占全重的重较大，关系到整个的机动性、可纵性和突防性能，可称为是的“心脏”。