近日，我国太原卫星发射中心在山东海阳附近海域，成功使用引力一号遥二运载火箭，将吉林一号宽幅02B07星、数天宇星01-02试验星精准送入预定轨道，此次飞行试验任务圆满收官。值得关注的是，引力一号不仅是全球起飞推力最大的固体运载火箭，更是我国首个实现海上成功发射的捆绑构型运载火箭，标志着我国固体运载火箭技术与海上发射能力再获重要突破。

在航天事业日新月异的今天，“火箭依靠推进剂挣脱地球引力、冲破大气层”已成为大众共识，但不少人仍会好奇：推进剂究竟为何能释放出足以驱动上百吨箭体的磅礴能量？固体火箭又为何能在航天事业发展中“长盛不衰”？今天，我们就来详细聊聊固体火箭推进剂。

一、什么是固体推进剂？

简单来说，固体推进剂是指燃烧剂和氧化剂均以固态形式存在的火箭推进剂。不同于液体推进剂需要复杂的燃料储存罐、输送管道和控制阀门，固体推进剂无需额外的输送系统，这使得搭载它的固体火箭发动机结构大幅简化。

正在吊装的固体火箭，其中的黑色空心圆柱即为固体火箭燃料柱

这种“简单”带来了一系列显著优势：可靠性更高，减少了因输送系统故障导致发射失败的风险；存储方便，在常温常压下即可稳定保存，无需特殊的低温或高压环境；发射准备时间短，能够快速响应发射需求。因此它常被用于火箭助推器、战术导弹等对可靠性和反应速度要求较高的领域。比如在大型运载火箭发射时，固体助推器能在起飞阶段提供强大的额外推力，帮助火箭更快摆脱地球引力的束缚。

二、固体推进剂的“前世今生”

固体推进剂的历史，最早可以追溯到遥远的古代。我国古代发明的火药，便是固体推进剂的“雏形”。当时，火药主要被用于制作烟花爆竹，或是作为战争中的武器，如火箭弹（将火药筒绑在箭杆上，点燃后借助火药燃烧产生的推力飞向目标）。虽然古代火药的能量和性能与现代固体推进剂相差甚远，但它开启了人类利用固体燃料产生推力的探索之路。

“引力一号遥二”是目前全球最大的固体运载火箭

真正意义上用于航天火箭的固体推进剂，诞生于20世纪初期。随着航天技术的快速发展，人类对火箭推力、可靠性和存储性能的要求不断提高，传统火药已无法满足需求。科学家们开始对燃料成分进行系统研究和改良，通过优化燃烧剂与氧化剂的配比、加入新型添加剂等方式，逐步提升推进剂的能量密度和燃烧稳定性，最终催生了现代意义上的固体推进剂，为航天事业的发展奠定了重要基础。

三、常用固体推进剂分类

固体推进剂分类

经过百年的发展，固体推进剂已形成多种类型，其中最常用的主要有三大类，它们在成分、性能和应用场景上各有侧重，共同支撑着不同航天任务的需求。

1.双基推进剂（DB）

硫磺、木炭、硝石古代制作火药必不可少的原材料

双基推进剂的主要成分是硝化纤维和硝化甘油，其性能直接决定了推进剂的燃烧特性与稳定性。双基推进剂的突出优点是质地均匀、结构均匀、再现性好，能满足战术火箭和导弹的需要。

双基推进剂具有固体推进剂的一般性能，符合对固体推进剂的一般要求，即能量高，密度一般在1.54～1.65g/cm3，实际比冲一般为1666～2156N.s/kg；良好的燃烧性能、燃烧速度一般为5～40mm/s（6.86MPa），燃烧速度压力指数可接近于零；良好的力学性能；良好的内弹道性能；工艺性能好；较好的安定性；原料来源广泛，价格低廉，经济性好，其他特殊要求，如少烟或无烟，爆温低，低燃烧速度等。

2.复合推进剂

复合推进剂是由无机氧化剂(高氯酸铵、硝酸铵等)、燃烧剂(铝粉等)和高分子粘结剂混合固化制成的火药。通常按高分子粘结剂的种类分为聚硫橡胶复合推进剂、聚氨酯复合推进剂、端羟基聚丁二烯复合推进剂和端羧基聚丁二烯复合推进剂等。与双基推进剂相比，复合推进剂的能量密度更高，比冲量高达2200-2600N·s/kg，且燃烧可控性强，压力指数低。由于采用浇注成型，可制成大型药柱，多用于大推力的火箭和导弹。

火箭发动机示意图

这种“颗粒分散”的结构设计，让复合推进剂实现了更高的能量释放效率——金属燃料的加入能大幅提升燃烧温度，释放更多能量；同时，科学家可以通过灵活调整氧化剂、燃料和粘合剂的成分比例，精准优化推进剂的燃烧速度、推力大小和比冲（衡量推进剂能量特性的重要指标），从而满足不同火箭的任务需求。如今，无论是运载火箭的固体助推器，还是部分中小型运载火箭的主发动机，都广泛使用复合推进剂。

3.复合改性双基推进剂（CMDB）

复合改性双基推进剂，顾名思义，是在双基推进剂的基础上“升级改良”而来。它保留了双基推进剂燃烧稳定的优点，同时创新性地加入了高氯酸铵等氧化剂颗粒。

改性双基推进剂的概述图

这一“改良”让它的性能实现了质的飞跃：能量密度进一步提高，能够释放出比双基推进剂更强大的推力；燃烧性能更优，在高推力输出的同时，仍能保持较好的稳定性。对于需要大推力、高比冲的航天任务。比如重型运载火箭的助推阶段，或是需要快速加速的战术导弹——复合改性双基推进剂成为了理想选择，它能更好地满足火箭对“强动力”和“高可靠性”的双重需求。

四、国内外应用比例

固体推进剂在航天领域的地位十分重要，在火箭的助推阶段，固体助推器能够提供强大的推力，帮助火箭克服地球引力，进入预定轨道。近年来，随着中小型载荷发射需求的增长，固体火箭凭借其低成本、快速响应的优势，逐渐成为市场的新宠。

国际应用比例：从市场份额来看，北美在固体火箭推进剂市场中占有40％的份额，其次是亚太（30％），欧洲（15％），拉丁美洲（8％）和中东和非洲（7％）。在军事领域，全球每年约有数千枚导弹和火箭炮发射，其中固体火箭推进剂的应用比例超过80%。此外，据相关报告显示，超过半数/全球绝大多数导弹系统依赖固体推进剂。

国内应用比例：在我国，2024年固体火箭推进剂在导弹系统的应用占比为45%，在航天发射领域占比约为32%，无人机及其他应用合计占比约23%。

从古代烟花爆竹中的火药雏形，到如今推动火箭挣脱地球引力的核心动力，固体推进剂历经数百年演变，已成为航天与国防领域不可或缺的“能量基石”。它以结构简单、可靠性高、响应迅速的独特优势，在火箭助推、战术导弹、中小型载荷发射等场景中发挥着不可替代的作用。

随着航天技术向“低成本、快响应、高可靠”方向不断迈进，固体推进剂的研发也将持续突破——更高的能量密度、更优的燃烧控制、更环保的成分设计，都将成为未来的探索方向。这种诞生于古老智慧、成长于现代科技的“坚实动力”，必将让我国航天技术，迈出更稳健、更远大的步伐。

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