八一前後，我國航天部門傳出兩個喜訊。一個是500噸推力液氧、煤油燃料火箭發動機首次渦輪泵聯試圓滿成功。另一個則是兩段式3米直徑固體推進器試驗成功。

這兩項成果，都與我國正在進行預研技術攻關的長征9號火箭有關。

這裡我們就來介紹一下這兩項技術究竟難點何在，它們又將如何運用在長征9號上。

這裡我們要首先介紹一下500噸推力重型火箭發動機的“燃氣發生器與渦輪泵聯試”是怎麼回事。

相信很多讀者已經知道，火箭發動機的性能水平的一個重要數據叫做“比沖”，也就是單位重量燃料產生的衝量大小。這個數值的單位通常習慣用秒，比沖越高代表效率越好。

"土星5號"的F-1發動機，注意噴口側面一圈管子實際上就是燃氣發生器產生廢氣的引導管，它將這股廢氣引入主噴管內向後噴射，產生一定推力

我國長征2號火箭的液體助推器，注意主噴管旁邊的小噴管

美國當年傳奇的“土星5號”火箭的發動機F-1型的海平面比沖為263秒，而蘇聯80年代為重型火箭設計的RD-170型4燃燒室發動機的海平面比沖則為309秒。這兩種發動機的海平面推力都是800噸左右，因此可以說，RD-170作為第一級助推火箭用的發動機，比F-1領先一代是毫無疑問的。

這兩者之間的主要差距就在於推進劑供應原理。

火箭發動機對於進入其燃燒室的燃料和氧化劑溫度和壓力有一定要求，對於大型火箭發動機來說，用電動泵之類的方式不現實。因此從二戰末期的V-2火箭開始，科學家們利用火箭燃料和氧化劑作為工質，推動一個渦輪，然後由渦輪帶動燃料和氧化劑泵來達到設計要求。這個過程被稱為動力循環過程。

我們前面提到的“土星5號”的主發動機，F-1火箭發動機使用的是與當年納粹V-2火箭別無二致的燃氣發生器循環。在這個系統中，火箭燃料進入燃氣發生器進行不充分燃燒，產生的廢氣驅動渦輪泵，來帶動燃料和氧氣泵，向火箭發動機供應達到溫度、壓力數值要求的燃料和氧化劑。不完全燃燒的燃料產生的廢氣經過渦輪泵後就直接向後噴射，產生一個小的推力，但實際上這就浪費了一定的燃料，因此稱為“開式循環”，浪費了一定的燃料和氧化劑。我國“長征2號”/東風-5系列火箭/導彈的發動機也是使用這一原理，因此會有不少的劇毒偏二甲肼燃料在不完全燃燒的情況下噴射到大氣中，產生一定的污染。因此這種原理的四氧化二氮偏二甲肼火箭常被叫做“毒彈”。

最理想的火箭發動機燃料供應方式是“膨脹循環”，即液體燃料在發動機噴嘴周圍的熱交換機通過時吸收燃燒的熱量膨脹，推動渦輪泵，提供向燃燒室內泵壓燃料和氧化劑的動力。整個過程中燃料完全不會浪費，全部在燃燒室內燃燒做功，推動火箭飛行。然而這種循環方式的技術難度很高，而且一般使用在氫氧燃料火箭上——70年代我國研製“東風6”環球導彈的時候曾計劃在第二級上使用這種原理的發動機，但顯然這不現實。

美國曾計劃在X-33“冒險星”第二代航天飛機上使用膨脹循環式發動機，但當然未能成功，這一技術至今各國都沒有取得重大突破

而所謂的“補燃循環”實際上就是將燃氣發生器中進行不完全燃燒後產生的廢氣在推動渦輪做功後，再引入燃燒室，在這裡進進行第二次燃燒，做功推動火箭飛行。所有燃料和氧化劑最後都進入燃燒室，因此和“膨脹循環”一樣屬於“閉式循環”，幾乎不浪費燃料。

目前，美國的航天飛機發動機、俄羅斯RD-120170180都屬於補燃循環。我國長征-7火箭的主發動機YF-100也是使用補燃循環技術的新一代火箭發動機，其研製過程中參考了從俄羅斯引進的RD-120發動機。

而這次我國試驗的500噸推力發動機據認為就是正在預研階段的YF-460發動機（真空推力460噸，水平面推力約500噸），該發動機為兩個噴管，類似俄RD-180發動機，但推力比RD-180更大一些，因為畢竟YF-460研製年代要比RD-180晚很多，在發動機控制技術上，當然我們現在會比90年代水平領先。

YF-460此次聯試成功後，我國即使購買RD-180恐怕也買不了幾台了，目的麼你懂的

通過上面的描述就可以看出，補燃循環發動機中最關鍵的部分就是燃氣發生器和渦輪泵的這個聯動過程，也就是8月1日試驗的內容。

另一方面，我國的分段式固體助推器的首次試驗成功也是令人振奮的。它所驗證的，是大直徑分段式固體助推器的分段組合技術。

據傳，目前我國計劃研製的長征9號火箭計划起飛推力為3000噸，能將3-5人送到月球。

該火箭的芯一級目前可能計劃用兩台YF-460，再加上兩個1000噸級的固體助推器。

分段式固體火箭助推器大概就是這樣子

這個固體助推器的推力水平大致相當於美國的航天飛機固體助推器SRB型。要達到如此驚人的推力，固體助推器已經無法整體澆築和運輸了，必須被分為數段，分別運送到發射台附近，然後再發射台上進行組合。

然而固體火箭發動機本質上說是一個巨大的緩慢燃燒的“炸藥管”，整體澆築出來的大直徑固體藥柱的穩定燃燒對於大部分國家來說（比如印度）都還是一個難以解決的問題，更何況還要把它分為好幾段？

當年美國“挑戰者”號航天飛機爆炸，就是因為其中一個SRB火箭用來隔離分段的橡膠密封圈在低溫下失效。

SRB火箭分段組合現場，可見，現場對於環境控制要求非常高，畢竟有“挑戰者”號教訓在前，分段式火箭密封圈一旦出問題的結局大家都已經不必想象

所以不久前美國為SLS新一代火箭研製的新型SRB助推器進行測試的時候，首先被放在一個零下10多度的冷庫里進行充分冷卻，再放在40度陽光下暴曬，最後進行測試。就是為了確保橡膠密封圈在惡劣環境下的可靠性。

同時我們也可以看出，固體火箭助推器分段組合技術是有多麼困難。

因此，我們的3米直徑兩段式助推器試驗成功，可喜可賀，我國距離掌握這項技術又近了一步。

網上常有一些無知，或者別有用心的人，說什麼中國火箭技術水平不如印度、日本之類的話。隨着YF-100的實用化、YF-460試驗成功和分段式固體助推器試驗成功，相信稍微有點分辨力的讀者都應該明白，他們到底荒謬在何處了。