火药发明的意义和价值

航空航天技术作为尖端科技的代表，常常与高精尖技术紧密相连，但是在火箭固体发动机的制造中，火药的制作却仍然依赖于手工雕刻这一古老工艺。

尽管这种方式看似落后，实则是发动机固体燃料的微整形过程，对于确保火箭发射的稳定性和安全性至关重要。

这一古老工艺在航空航天领域的应用表明，技术的进步并非仅依赖于高科技的引入，手工技艺在某些特定领域仍具有不可替代的价值。

01

液体燃料和固体燃料

固体燃料火箭确实拥有一些显著的优势，尤其是在发射准备和储存时间方面。由于其燃料在发动机内部预先混合并固定，因此在抵达发射场后，只需进行简单的测试，即可迅速进行发射。

这使得固体燃料火箭的发射周期非常短，不超过24小时即可完成发射准备。

与之相比，液体火箭由于其燃料和氧化剂分子具有强活性和较低的化学稳定性，不适宜长时间储存。

因此，在使用液态推进剂的液体火箭中，燃料箱中通常不会加注燃料，而是在发射前进行才进行加注。这导致液体火箭的准备时间较长，通常需要进行转场和多轮测试，整个准备过程可能需要大约20天。

除了发射周期方面，固体燃料火箭的储存时间也比液体火箭更久，由于固体燃料火箭的推进剂类似于固体药柱，不易挥发，也没有腐蚀性，因此可以保存多年，这种长期储存的特性使得固体燃料火箭非常适合作为备用的发射工具，随时待命。

当谈到运载能力时，液体火箭明显优于固体火箭，由于液体火箭的发动机燃烧效率高，能够提供强大的推动力，因此相同规模下的液体火箭比固体火箭具有更高的运载能力，液体火箭经常用于发射重量级物体，如通信卫星、载人飞船和空间站。

但是近年来，随着小卫星的快速增长，对于运载小型卫星的需求也越来越大，在这方面，固体火箭也展现出了它的优势。

固体火箭运载能力虽然较弱，通常只能承载几百公斤的载荷，但对于需要发射小型卫星的任务来说，它完全足够，因此固体火箭成为许多小型卫星寻找搭载机会的理想选择。

而且与液体火箭相比，固体燃料火箭的关闭控制比较困难，液体火箭类似于家用天然气炉灶，可以方便地控制关机，通过关闭阀门实现。

固体燃料火箭在点火后无法中途关闭，只能等待燃料耗尽，与之相比，液体火箭可以通过调整飞行轨迹进行一定程度的调整，具有更强的控制能力。

固体燃料火箭具有较快的发射准备速度、长时间的储存能力和适应小型卫星发射需求的优点，而液体燃料火箭则以其更高的运载能力和更灵活的关机控制能力脱颖而出。

随着航天技术的发展，固体燃料和液体燃料火箭各自发挥其优势，满足不同任务需求，因此，在航天事业中，“固液并存”以及“固液混合”的模式成为了主导，并将继续推动航天技术的发展。

02

火药雕刻

在火箭固体发动机的制造过程中，有一项至关重要且危险无比的工作，那就是火药雕刻，这些火药雕刻师在刀尖上舞蹈，他们的每一次动作都可能创造了火箭成功发射的奇迹。

火药雕刻这项工艺显得尤为重要，因为火箭的成功发射和运行至关重要，这些火药雕刻师被要求将特制的火药倒入硅质长模内，在火箭发动机的各个平面上仔细雕刻和整形。

为了确保火药的完全固化，工人们需在低温环境中对其进行烘烤，待火药固化后，他们借助超声波探测仪对每一平方毫米的药柱表面进行细致的检查，以确保其完美无瑕，不存在任何裂纹或气泡。

火药雕刻师的工作不仅要高度精确和谨慎，还要面临风险和巨大压力，他们必须在工艺非常活跃的化学分子结构周围操作，这就意味着他们无法有丝毫错误。

一旦切割速度过快或过慢都有可能导致火箭发动机报废，他们甚至必须小心翼翼地操作刀具，因为稍有不慎可能导致瞬间爆炸，而这几乎没有生还的可能，火药雕刻师几乎是以生命来保证火箭发射的第一道工序。

徐立平是众多火药雕刻师中堪称的技艺精湛的代表，这位国家高级技师已经连续工作了30多年。

他用一把火药雕刻刀每天面对着火药的雕刻任务，即便他已经患上严重的职业病，并且身体出现了严重变形，但他从未嫌弃这份工作，更无怨无悔地奉献自己，他给自己找到了一群助手，帮助他完成配料和药面的修整工作。

他还发明了近30余种药面整形刀具，其中两项甚至获得了国家专利，使得火药雕刻这项任务更加有效率和安全。

火药雕刻虽然充满了危险和挑战，但对于中国航天事业的发展来说具有至关重要的作用，这些火药雕刻师凭借他们的技艺和付出，为我国航天事业的发展做出了巨大贡献。

他们是航天事业背后的无名英雄，在安全而稳定地将火药塑造成理想形状的同时，保障了火箭的成功发射，为我国的航天梦付出了青春和汗水。

就像电影《我和我的父辈》中所呈现的一样，火药雕刻师是一个充满危险和挑战的职业，但是正是由于这些无畏和坚韧的人们的存在，中国的航天事业得以取得如此辉煌的成就，迈入了新的里程碑。让我们永远记住这些勇敢的人们，在他们背后默默付出和奉献的崇高精神。

03

美国的3D打印技术

在中国，火箭制造领域，火箭燃料的雕刻依旧是一项高度依赖于经验丰富火药雕刻师的工作，虽然中国在火箭燃料技术和3D打印技术方面已经取得了一定的进步，但由于这些技术在国内尚未广泛应用，仍需借助专业人才来确保火箭燃料的安全性和性能。

与此形成对比的是美国在火箭燃料雕刻工作上的更大自动化程度，尽管美国的火箭燃料雕刻机在20世纪90年代就已经面世，但由于机器在操作过程中可能产生的高温和机械碰撞火花等问题，人工仍需要对火药进行微调和雕刻工作。

但是美国在火箭燃料技术和3D打印技术方面的突破让他们在某种程度上减少了对人工雕刻的依赖。

例如，最近火箭工艺公司宣布成功开发了混合火箭发动机药柱3D打印技术并获得了美国专利。

这项技术使得混合火箭发动机设计和制造更加完美、高性能、低成本，仅需要两个移动部件就能制造出安全且可靠的运载器。

虽然美国在3D打印技术上取得了突破，但中国在这一领域也正在迎头赶上，目前，中国正加紧投入资源来加速3D打印技术在火箭燃料领域的应用。

这将为中国航天发展带来更多有关火箭燃料雕刻工作的技术突破。未来，中国火箭燃料雕刻师的职业风险有望得到降低，同时提高燃料的一致性和性能。

04

固体燃料地位不可动摇

固体燃料火箭，作为火箭技术的重要组成部分，一直以来都备受关注和重视，无论是在中国还是在美国，固体燃料火箭的研发和应用都具有重要的战略意义。

但是随着科技的发展，有人可能会问，既然已经有了液体燃料火箭，我们为什么还要继续研发固体燃料火箭呢？

固体燃料火箭具有独特的军事应用前景，相比于液体燃料火箭，固体燃料火箭准备时间短、反应迅速且能长期保存，这是液体燃料火箭无法比拟的优势。

在现代战争中，导弹扮演着重要的角色，固体燃料火箭作为导弹的推进剂，能够在军事应用场景中发挥关键作用，固体燃料火箭的迅速响应特点使其在紧急情况下能够迅速启动，适用于需要快速机动和灵活运用的战术场景。

固体燃料火箭在小卫星、超轻型火箭等领域具有广泛的应用价值，由于这类火箭的体积、容积相对较小，而固体燃料结构则相对紧凑，因此可将其应用到这类火箭的发射上。

为了进一步拓展固体技术的应用范围，我国科研团队成功研制出长箭快舟系列小型运载火箭，这款火箭采用了高度模块化的设计理念，可以与不同型号的固体助推器进行组合，从而完成多样化的发射任务。

但这并不意味着固体燃料火箭可以完全取代液体燃料火箭，液体燃料火箭在某些方面更加灵活，例如在火箭发射中，液体燃料火箭的灵活性更高，因此，一个国家需要在燃料技术的多个方向上进行研发，以满足国家的整体需求。

固体燃料火箭的研发和应用依然具有重要的战略意义，无论是在军事领域还是在民用领域，固体燃料火箭都有着广泛的应用前景。

我们应该尊重那些在火箭事业中默默奉献的无名英雄，是他们用双手雕刻着国家的梦想，用智慧铸造着航天的未来。

他们是历史的见证者，承载着国家的期望，默默守护着人类对宇宙的梦想，正是这些"无名英雄"，支撑着我们的太空探索之梦，用他们的努力与执着，书写着属于我们的时代篇章。

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