力箭一号超强运力，一箭26星，得益于国产新材料技术 微速讯

力箭一号发射，让人耳目一新，科幻般的发射架，超短的准备时间，出色的运力，以及一箭多星的技术。有人拿印度的固体火箭SSLV跟中国的力箭一号进行了比较，发现两个火箭的运载系数相差很多倍，瞬间感觉印度固体火箭非常原始。那中国到底掌握了什么样的秘诀，让力箭一号能实现这么优秀的性能呢？

(资料图片仅供参考)

我们先通过公开的数据来简单比较一下中印火箭。印度SSLV火箭500公里近地轨道运力500公斤，起飞重量120吨，运载系数大概是%。中国力箭一号500公里太阳同步轨道运力吨，起飞重量135吨，运载系数大概是%，明显高于印度的火箭，近似是3倍的关系，这是非常可观的。其实，这还不是实际比例。虽然都是500公里圆形轨道，太阳同步轨道要比普通500公里近地轨道更难发射，需要消耗的燃料也更多。力箭的实际运载效率应该是印度SSLV的三倍以上。

如此看来，让人很好奇，力箭一号究竟使用了什么神奇的技术，才能实现这种碾压式的超越。要知道固体火箭的燃料基本都是差不太多的，燃料相同的情况下，运载效率差这么多肯定有其他方面的技术提升。

其实，中国力箭一号火箭明显领先印度火箭，最主要的原因就是采用了国产新材料技术。印度的固体火箭一如既往选用了不锈钢的外壳，而中国的力箭一号选用了碳纤维复合材料外壳。碳纤维复合材料密度是不锈钢的五分之一左右，再加上碳纤维复合材料结构强度是不锈钢的5倍以上，如此算下来，把不锈钢换成碳纤维复合材料能大幅度降低火箭外壳的重量。火箭外壳重量的减少，可以直接转化为运载能力的提升，因为同样装药量的背景下，火箭自身重量越小，可以携带的卫星重量就越大。

这一点可以通过中国的长征11号来比较一下。中国的长征11号，太阳同步轨道运力是300-400公斤，起飞重量吨，运载系数大概是%，相对于力箭一号来说也是低很多的。关键因素就是长征11号使用了不锈钢外壳，自身重量偏重，降低了运载效率。

为啥长征11号当初不用碳纤维复合材料呢？一方面固然是因为不锈钢材料便宜，可以降低火箭自身的生产成本，另一方面也是因为在设计的时候碳纤维复合材料还供应不上。

要知道，碳纤维复合材料最厉害的技术掌握在日本公司手里面，日本东丽公司的碳纤维可以直接供应美国军方。美军的很多军事设备都使用了日本东丽公司的碳纤维材料，从而明显提升了军事设备的性能。在自身尝到甜头以后，美国开始限制其他国家使用日本先进的碳纤维复合材料，尤其是限制中国获取。

在国外先进材料限制出售和国内相关材料性能不过关、产量跟不上的背景下，中国的先进碳纤维复合材料是不太可能应用到民用火箭上的，长征11号在设计的时候自然不会考虑碳纤维复合材料，就算能买到，成本也会很高。

但是，封锁只能困住一时，反而会激发被困者自我突破的决心。中国的碳纤维生产技术不断提高，最终攻克了T700、T800高性能碳纤维生产技术。中国的军用设备首先应用了国产碳纤维复合材料。包括最新的东风导弹、歼20新型战斗机等，通过国产高性能碳纤维复合材料的应用，实现了性能的提升。解决了新材料技术从无到有的问题。

随着相关企业生产技术的不断提升，先进碳纤维复合材料的产量逐年提升，生产成本逐渐下降，在满足军工使用以后，也可以对外销售来创收了。最早能使用到国产高性能碳纤维复合材料的自然是航空航天行业。包括国产大飞机C919，也包括国产最先进的固体火箭力箭一号。这次力箭一号使用的就是国产T700碳纤维复合材料，相对于T300的性能有了明显的提升。虽然比不上日本最先进的T1000、T1100，但用在国产固体火箭上已经没有问题了。

另外，值得一提的是，国产T800碳纤维复合材料也用在了国产大容量液体燃料贮箱上，虽然这款液氧贮箱没有正式投入使用，但也通过了非常严苛的低温高压试验，能够跟液氧和平共处，将来一定会正式应用到某一款液体火箭上，到时候中国将成为在航天领域应用碳纤维复合材料的领先国家。碳纤维复合材料贮箱相对于目前最轻的铝锂合金贮箱重量降低30%左右，可以有效提升火箭的运力。

有朋友可能会说了，印度技术太差了，连铝合金都用不起，非得使用笨重的不锈钢做外壳。其实这是一个误解，铝合金可以做液体火箭的外壳，但不能做固体火箭的外壳。因为液体火箭的发动机在尾部，高温高压都由发动机承受，而固体火箭整个身体都是发动机，燃料在身体内部燃烧产生高温高压，铝合金承受不了这样的高温高压，如果做火箭外壳的话，那火箭就真成了大型烟花了。

碳纤维复合材料比钢铁强度还要高，耐高温的能力比钢铁还要强，所以用碳纤维复合材料替代不锈钢毫无问题。阻碍碳纤维复合材料在火箭上应用的主要还是成本和供应。在火箭上应用的碳纤维复合材料需要高性能的航天级碳纤维，这是美国和日本限制出口的，不是谁想买都能买到的。另外航天用高性能碳纤维复合材料每公斤几百块钱，是不锈钢的几十倍，成本差异也是不得不考虑的问题。就连美国的SpaceX公司都因为成本原因放弃了碳纤维选择了不锈钢。

中国力箭一号使用国产碳纤维复合材料并取得成功，至少说明中国高性能碳纤维复合材料性能过关、产量能够保证航天使用了。另外，赶在民用火箭上用碳纤维复合材料，说明成本也降低到比较划算的水平了。未来肯定还会有越来越多的中国火箭使用碳纤维复合材料的外壳，大幅度提升火箭的运载效率。

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