固体火箭发动机短缺,制约导弹热潮

固体火箭发动机短缺,制约导弹热潮

固体火箭发动机短缺是西方重整军备中最不起眼的制约,两家美国供应商为几乎所有导弹项目供货,而需求自2022年以来成倍增长。每一枚GMLRS火箭弹、标枪、毒刺、AMRAAM和拦截弹都依赖固体发动机,如今排队等待的时间长达数年。

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美国主要固体火箭发动机供应商
14,000
GMLRS火箭弹年产量,美国的提产目标
约10家减至2家
冷战时期的美国固体发动机制造商,到2000年代已整合
4+
正在建设产能的有力新进入者

固体火箭发动机为何成为瓶颈

固体火箭发动机看似是导弹中最简单的部分,不过是一管橡胶化的推进剂,实际上却是最难扩产的部件之一。含能推进剂的浇注是缓慢、危险且资本密集的化学工艺:混合厂房必须防爆隔离,每台发动机的固化需要数天,工人需要多年的资格培训。原料本身也是瓶颈,高氯酸铵氧化剂绝大部分来自美国的单一生产商,特种化学品则追溯到全球薄弱的供应基础。2022年后导弹订单增加三倍时,发动机上游的一切环节,都比发动机本身更能灵活调整。

美国如何只剩两家供应商

冷战时期的美国工业基础约有十家固体发动机企业。1991年后的整合把它们压缩为两家:2023年被L3Harris收购的航空喷气洛克达因,以及2018年吸收了Orbital ATK的诺斯罗普·格鲁曼。两家都有数十年的项目积累,也都在关键战术项目的交付速度上陷入困境,这就是总承包商四处寻找新来源的原因。洛克希德·马丁与L3Harris就萨德拦截弹达成的数十亿美元推进系统协议,我们在此处有所报道,说明总承包商如今如何提前数年锁定发动机产能,也说明了雷神207亿美元多年期合同背后的AMRAAM增产为何如此依赖推进系统的排产。

美国固体火箭发动机基础一览
层级企业与内容
现有企业L3Harris(航空喷气洛克达因,2023年收购)和诺斯罗普·格鲁曼(Orbital ATK,2018年收购)
新进入者Ursa Major、X-Bow Systems、Anduril、Avio USA,以及总承包商自有的含能材料扩产
单一来源风险高氯酸铵氧化剂集中于美国一家主要生产商
政策手段《国防生产法》第三章拨款、多年期采购合同、第二来源强制要求
构成依据公开报道;新进入者的产能相对于现有企业仍然很小。

哪些武器在争夺发动机

依赖同一发动机基础的项目
领域示例
身管和火箭炮兵GMLRS目标年产14000枚,PrSM正在提产
空空AMRAAM、AIM-9X、下一代导弹
防空拦截弹爱国者PAC-3、萨德、标准系列、毒刺重启生产
反装甲标枪朝每年约3900枚以上迈进
战略与高超音速洲际弹道导弹现代化助推器、大直径高超音速发动机
产量目标依据美国陆军和总承包商的公开说法;其中数项已推迟。

竞争不仅发生在各项目之间,也发生在发动机等级之间。大型战略和高超音速助推器与战术发动机消耗同样的混合产能、工程师和氧化剂,它们之间的优先级取舍是在生产排期中悄悄做出的,而不是体现在公开的预算项目上。

押注火箭的新进入者

这一缺口吸引了一批新来者。Ursa Major把航天发动机的专长改用于战术发动机,并获得五角大楼支持;X-Bow Systems在新墨西哥州推广小型、快速浇注的发动机;Anduril正在建设垂直整合含能材料的大型生产设施;意大利的Avio通过其美国分公司,在弗吉尼亚州一座工厂破土动工。通用动力和其他总承包商也在增加自己的含能材料产能,五角大楼则以《国防生产法》资金为这一领域播下种子。这些企业目前都还达不到现有企业的规模,但三十年来第一次,美国的发动机产能是在新建而不是关闭。

欧洲自己的火箭发动机紧张局面

欧洲的集中程度比美国更高。法英合资企业Roxel、MBDA旗下的拜恩化学、挪威的Nammo和意大利的Avio承担了该大陆大部分战术发动机任务,自2022年以来都已宣布扩产,其中Nammo获得了国家直接投资。欧洲的紧张体现在导弹交付时间表上,而不是头条新闻中:2023年订购、2027年交付的防空拦截弹,等待发动机的次数不亚于等待导引头。推进剂原料同样是最深层的制约,若干欧盟项目现在直接资助氧化剂和含能材料工厂。

编辑观点
“短缺”是错误的思维模式;这是一个排队问题,而排队本身就是威慑。发动机是导弹生产计划夭折的地方,这使得不起眼的投资,混合厂房、氧化剂生产线、浇注与固化的熟练工人,成为本十年杠杆率最高的国防开支。到2028年需要关注两个指标:GMLRS能否真正保持年产14000枚,以及是否有新进入者赢得正式项目而不只是演示合同。

固体火箭发动机常见问题

为什么会出现固体火箭发动机短缺?

2022年后导弹需求成倍增长,而美国的供应基础已整合为两家主要生产商,推进剂浇注产能需要数年才能建成并通过认证。

美国有哪些企业制造固体火箭发动机?

L3Harris(航空喷气洛克达因)和诺斯罗普·格鲁曼占主导,Ursa Major、X-Bow、Anduril、Avio USA等正在建设新产能。

制造固体火箭发动机最难的是什么?

含能材料,即大规模安全混合和浇注推进剂,加上高氯酸铵氧化剂之类的单一来源原料,以及稀缺的合格工人。

哪些导弹受到短缺影响?

实际上是全部,GMLRS、PrSM、AMRAAM、标枪、毒刺、爱国者、萨德和标准系列拦截弹都依赖同一工业基础。

欧洲也缺火箭发动机吗?

是的。Roxel、拜恩化学、Nammo和Avio承担了欧洲大部分产量,且都在扩产,防空导弹的交付时间表反映了这种压力。

资料来源
  • 美国陆军和五角大楼关于弹药提产目标的声明
  • L3Harris、诺斯罗普·格鲁曼、Ursa Major、X-Bow、Anduril和Avio的公司公告(已注明为制造商说法)
  • 关于《国防生产法》含能材料投资的公开报道
  • Defence & Tech关于导弹工业基础的报道

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