洲际导弹:液体与固体燃料有何不同
  • 来源:科普时报
  • 作者:许璟锋
  • 2025-10-24 10:14

装备前沿

9月3日,北京天安门广场,“东风-5C”液体燃料洲际导弹、使用固体燃料的“东风-61”陆基洲际导弹等武器以磅礴气势精彩亮相。中国的战略核力量展示了两种完全不同燃料类型的洲际导弹,这不禁让人好奇:液体燃料和固体燃料有何不同?为什么一个国家要同时发展两种技术路径的洲际导弹?

液体燃料:战略重锤

液体燃料导弹是导弹家族的“元老”,最早发展的弹道导弹采用的都是液体推进剂。液体燃料导弹通常采用双组元推进剂,常见组合包括四氧化二氮与偏二甲肼(jǐnɡ)、液氧与煤油等。这些燃料具有显著的性能优势:

高比冲性能。比冲是指单位质量推进剂所产生的冲量,是衡量推进剂效率的关键指标,通常比冲越高越好。偏二甲肼、液氧、煤油的比冲都远高于固体燃料,这意味着它们有更高的能效,能够为导弹提供更远的射程、更强的运载能力。

推力可调节。液体导弹发动机可以通过阀门精确调控燃料流量,从而调节推力,甚至可以关机后再启动。这使得导弹更加灵活,可以通过变轨来躲避对方的拦截,具有更强的突防能力。

运载能力强。液体燃料由于推进剂效率高,可以轻松携带更多更重的分导式多弹头、诱饵和突防装置,同时射程也更远。

但液体燃料也存在一些技术难点:

存储困难。液体燃料如偏二甲肼具有强腐蚀性,且易燃易爆,需用钛合金或特种钢燃料箱保存,另外还要有惰性气体填充燃料舱间隙,防止氧化分解,对储存提出了很高要求。

反应速度慢。由于大多数液体燃料具有腐蚀性和毒性,不能在导弹内长期存放。发射前需要花费数十分钟甚至数小时加注燃料。在敌方发动“第一次打击”时,液体燃料导弹可能还没来得及加注燃料就被摧毁了,生存能力较低。

操作维护复杂。燃料加注过程繁杂危险,需要庞大的地面支持系统和经过严格训练的操作人员。1960年10月,在苏联拜科努尔航天发射基地,由于操作失误R-16洲际导弹液体燃料罐被引爆,苏联战略火箭军总司令涅杰林和160名专家当场遇难。

机动性差。由于需要庞大的燃料储存罐、管道和加注设备,液体导弹通常巨大笨重,几乎不可能实现公路或铁路机动发射,绝大多数都被部署在固定的地下发射井中。

固体燃料:敏捷刺客

固体燃料导弹是随着技术进步而发展起来的后来者,美国1962年部署的“民兵Ⅰ”是世界上第一款固体推进剂洲际导弹。如今,固体燃料导弹已成为现代洲际导弹的主流选择。

固体燃料由氧化剂(如高氯酸铵)、金属燃料(如铝粉)和黏合剂(如端羟基聚丁二烯)组成,具有一些独特优势:

反应速度快。固体燃料导弹最大的优势在于其快速反应能力。由于燃料以固体形态预先装填在导弹内,不需发射前加注燃料,可以在接到命令后几分钟内发射,大大缩短了反应时间。美国“民兵Ⅲ”、俄罗斯“亚尔斯”、中国“东风-41”等固体燃料导弹的反应时间普遍小于10分钟。

操作维护简单。固体推进剂导弹结构简单,尺寸小,保障和辅助设备少,容易维护,年均维护费用仅为液体燃料导弹的1/3。

机动能力强。由于结构紧凑、无需复杂燃料加注设备,固体燃料导弹可以设计得很小巧,能通过公路或铁路机动发射,大大提高生存能力。如中国的“东风-41”和俄罗斯的“亚尔斯”可采用公路机动发射,难以被敌方预先定位和摧毁。

但固体燃料导弹也面临一系列挑战:

燃料老化问题。燃料一旦装填就无法取出,也很难实时监测性能变化,更无法及时更新,只能随着时间走向老化。导弹燃料寿命到期后,化学性质会变得不稳定,腐蚀性很强,给储存带来很大困难。

运载能力相对较小。受限于弹体尺寸和固体燃料能量效能,固体燃料导弹的运载重量,特别是分导式弹头数,通常逊于大型液体燃料导弹。在射程和载荷方面,固体燃料导弹比不过同级液体导弹。

受环境影响大。固体装药的燃速和力学性能受环境温度的影响较大。夏季温度高,发动机推力增加,运行时间缩短;冬季温度低,发动机推力降低,工作时间延长,装药变脆,要采取保温措施才能满足任务要求。

战略格局:互补并进

液体燃料和固体燃料洲际导弹在技术上各有千秋,在战略上形成互补格局。

从技术角度看,二者没有绝对的“更好”或“更先进”,只有适应特定战略需求的才是更合适的选择。比如液体导弹最传统的部署方式——发射井,它具有强大的防护功能,深达几十米甚至数百米,可以抵御核爆冲击。事实证明,即使在卫星侦察手段十分先进的今天,要想发现并定位一个大国的所有地下发射井,也是不可能的。通过布设大量假发射井,可以迷惑敌方,消耗对方打击力量。

从战略角度看,同时拥有两种类型的洲际导弹,可以使一个国家获得更强大、更灵活、更可靠的核威慑体系。这种“两条腿走路”的策略既避免了单一技术的局限性,又提供了多重保障,增强了战略威慑的可信度和持久性。

(作者单位:国防大学政治学院)

编辑:吴桐
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