【航空航天】专家顾超英→解读高氯酸铵AP用于火箭战略导弹中的重要影响之

作者：知名专家顾超英

排版：全球诚信交易网小编　   

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        2024年还有一个多月就要过去了，即将步入2025年了，经过去了，现在已经进入下半年秋后季节了，最近也有行业人士高度关注高氯酸铵这个材料，下面就由我来解读一下这个材料的重要性以及未来发展前景等热点话题。

        首先高氯酸铵是一种重要的化合物，用于为各种火箭、战略导弹和洲际弹道导弹制造燃料。高氯酸铵（AP）是复合推进剂中含量最高的组分，在推进剂性能上发挥至关重要的作用。中国大量生产和销售高氯酸铵这个材料也对全球有着重要的利用价值无可厚非。比如乌克兰战场上的标枪导弹，其推进剂中需要加入高氯酸铵充当高性能氧化剂，提高比冲。但是，世界上90%以上的高氯酸铵是中国生产的，还有用来填充炮弹的高氮硝化棉，也大都来自中国。因此，如果中国停止向美国出口原材料，在短时间内，美国根本没有办法找到替代供应商，就算重建生产线，也不是一时半会能搞定的事情了。

        高氯酸铵更是全球各个国家用来制造导弹和火箭弹的重要成分，而全球绝大部分高氯酸铵产自中国。尽管如此，中国还在继续扩大高氯酸铵的产能，争取成为全球永恒的高氯酸铵主要生产大国，例如天元航材的重大进展就是高氯酸铵三期（5000吨）环境安全预评通过，天元航材三期高氯酸铵项目2023年已经建成验收并投入运营，天元航材高氯酸铵项目产能可达10000吨，将为国家高速发展的航天、装备等高新技术领域物资配套做出新时代应有的贡献，真的是可喜可贺。还有中国甘肃金易飞行材料有限公司年产10000吨高氯酸铵生产线建设项目环境影响报告书征求意见稿已编制2023年前夕就已经完成交付了，同期相关部门也根据《环境影响评价公众参与办法》（生态环境部004号），进行公示，征求公众对项目的意见。这些产能在2024年后都会得到有效释放，被下游客户直接采用合作共赢。

        众所周知，航空航天科技是国家科技水平和实力的一个重要体现，固体火箭是航空航天科技中重要的动力装备，而固体火箭的“心脏”——发动机的水平，是决定火箭能力的重要因素。而高氯酸铵（ammoniumperchlorate，AP）作为固体火箭发动机中最常用的氧化剂，在大型固体火箭发动机中所占的质量比例为60%--70%，其热分解性能直接影响了推进剂的燃烧性能。因此高氯酸铵性能的优劣，对固体火箭发动机产生重要的影响。

        回顾这些年来，根据这个材料依然很有争议的，由于大规模固体燃料火箭产品的应用，中国在生产固体火箭燃料的稀缺材料领域也成为了全球最.大规模的供应商。美国军方曾经开展了一项针对其国防工业薄弱环节的调查得出结论，中国在制定某些稀缺材料出口策略时刻意打压美国的军工企业。以生产洲际弹道导弹的高氯酸铵为例，对方认为：因为中国掌握着这种化合物的大部分货源，所以中国企业刻意压低价格进而挤压美国仅有的一家高氯酸铵生产公司，而一旦这家美国高氯酸铵企业彻底倒闭，将直接危及美国多款洲际导弹生产线。

        毕竟高氯酸铵类材料对于制造美国导弹、火箭的燃料和美国军用飞机的部件至关重要，毕竟美国只有一家高氯酸铵制造商也是不争的事实，中国控制着世界大部分的高氯酸铵供应。它低价销售这种化合物，让对方还是最直观的认为我们中国是在跟美国这家供应商抢生意一样的，其实要我说，生意场上本来就是“胜者为王败者为寇”，不存在谁抢谁的，而美国优势的产业不也经常打压我们中国的市场吗？那又该如何解读呢？

        其实，一直以来，美国政府对国防战略方面的投入那是相当的大，相当的舍得砸钱，例如在弹药方面，据说美国政府就是通过投资来解决这些问题，特别是国防部当时就是计划在2023年的国防预算中投资超过200亿美元，用于提升弹药供应链能力。洛克希德马丁公司导弹和火控业务执行副总裁弗兰克圣约翰说：“在过去10年，军方对弹药需求一直在相当低的水平”，“俄乌战争使得国防部下定决心将现有弹药的产能和库存水平提高80%，我们正在努力将国际合作伙伴纳入计划，以满足外军的军售需求”。过去，美军97%的弹药和导弹订货量主要来源于洛克希德和雷神这两家公司，其它生产同类产品但规模偏小的公司因为争取不到国防部的订单，面临倒闭和关闭。国防部正在为此类公司提供资金，并给这些公司安排更多弹药采购合同，以避免弹药和导弹供应链的单一性来源风险。即使在政府和军方的共同努力下，可以建立起一批一级供应商，但武器系统中使用的原材料短缺成了一个更加艰巨的挑战。比如，多数导弹生产都会用到高氯酸铵，但这种铵因为成本上升，其市场供应变得稀缺，导致目前导弹产能上不去。同样，武器生产中用到的阻燃剂Dechlorane Plus 25，其唯.一来源是比利时的西方化学公司，供应链单点风险大。

        特别是根据JANES网站2023年5月24日报道：美国陆军正在大力提高火箭弹生产能力，但仍须考虑其有需求的火箭燃料供应链问题。高氯酸铵(AP)是一种用于固体火箭燃料的氧化剂，作为至关重要的组分，其获得渠道却相对较少。当时5月17日，在简氏防务的采访中，美国国防部长办公室（OSD）发言人杰夫·尤尔根森（Jeff Jurgensen）表示近年来高氯酸铵的有效渠道数有所增加，这是由于乌克兰对火箭的需求增加，导致美国对含能材料供应链的担忧加剧。根据国防部监察长办公室（DoD IG）于2020年7月发布的一份报告显示，早前，美国仅有一家国防部(DoD)批准的一级高氯酸铵（AP1）来源。DoD IG透露，高氯酸铵在国防部总共被用于16种武器的生产。如美国陆军的制导多管火箭系统（GMLRS）的动力系统就要用到AP1。过去，一级配套火箭发动机供应商ATK Launch Systems（已被诺斯罗普·格鲁曼公司收购）和Aerojet Rocketdyne公司均将美国太平洋公司（AMPAC）作为AP1的供货分包商，而且该公司以前是唯.一一家获得国防部批准的美国国内的高氯酸铵AP来源。杰夫说，国防部的每个项目都有资格对自己的供应商提出要求。诺斯罗普·格鲁曼航天系统公司于2021年获得一个实验室的资格审查，可以提供AP1，成为美国国内第二个高氯酸铵AP供应来源。

        同时，回顾2023年的上半年，根据了解获悉，很多国家都在高度重视高氯酸铵材料在一些领域被广泛使用的情况，比如澳大利亚昆士兰火箭制造商Black Sky航天公司已成功生产固体火箭燃料固体推进剂的关键化学品——高氯酸铵，常见的固体推进剂中约70%是由它构成的。而根据美国国家航空航天局(NASA)的说法，高氯酸铵是在火箭助推器中被广泛使用的物质。点燃时，高氯酸铵中的氧气会与铝结合产生氧化铝、氯化铝、水蒸气、氮气以及大量的能量，这些能量会促使水蒸气和氮气迅速膨胀，进一步产生推力。Black Sky航天公司和先进制造业增长中心（Advanced Manufacturing Growth Centre）曾于2021年共同投资100万美元，以促进澳大利亚高氯酸铵的生产。首席执行官布莱克·尼科利奇说，完成高氯酸铵的生产是当地导弹制造一项里程碑式的重大成就。尼科利奇坦言表示说：“下一步就是扩大生产规模、建立工业基地，在满足我们自己的需求的同时向澳大利亚及各出口市场供应产品。之前我们不得不进口高氯酸铵，这意味着当我们最需要火箭和导弹的固体推进剂时，中断供应链会对我们产生极大的影响。但是现在我们已经可以自主生产高氯酸铵，澳大利亚拥有了用于国防、太空等用途的固体火箭发动机所需的所有技术和材料。”几乎在同一时间，国防部长理查德·马尔莱斯宣布了一个用以加速本地导弹生产的项目，该项目的时间跨度为两年，涉及金额达25亿美元。4月24日发布的审查表明，澳大利亚国防军的远程打击能力和弹药制造能力是国防战略审查的重点任务之一。

        值得一提的一件事情如下：无人机与高氯酸铵有着什么直接关系呢？据说MIT研制的一种被命名为“萤火虫（Firefly）”的无人机，实质是一种迷你型火箭，与飞艇类似。可以在战斗机上发射，目的是收集情报或者分散敌人的武器系统。是为了满足美国空军的需要。他们提出的要求是设计一种不超过2.5英寸（6.35厘米）宽，17英寸（43.18厘米）长的无人机，可以从军机发射。据悉，在继MIT最近成功地在军机上发射Peredix 集群无人机后，AeroAstro实验室毅然再次接受美军的无人机研制项目。要满足美军的这种无人机显然是一个巨大的挑战。MIT航空航天学教授约翰·汉斯曼（JohnHansman）对媒体说，以前从来没有这样的飞行器。如果是一枚固体火箭，满足0.8马赫的速度，飞行2-5秒的要求很容易做到。因此，Firefly无人机在设计上要求燃料必须缓慢燃烧。MIT研究用一种高氯酸铵推进剂与草酰胺抑制剂混合的液体燃料，通过化学分解产生冷却并改变火焰的结构，从而使燃烧的时间变长，可为无人机提供长达近3分钟的航程。

        结束语：很多人士认为战略卡脖子产品也有高氯酸铵一份，所以也有“好事者”提出过建议，说中方可以突然中断出口，迫使美国恢复国内产能。这种战略手段可以让中方在博弈中占据主动。

        果然总结如下：中国在贸易战中有很多筹码，可以用来制衡美国的行动。关键是找到对方的弱点，采取有力的反制措施，以维护国家的核心利益。然而，中美关系复杂，需要谨慎处理，确保维护和平稳定。

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