主题：【原创】“地狱火”导弹的哑火之虞（上） -- 桃源客

近日，媒体纷纷转载美国哥伦比亚广播公司的报道，称五角大楼正担心日益依赖从中国进口军用物项的问题。接受采访的退役美军准将JOHN ADAMS更直言：美国的国家安全需要在本土打造。其实，JOHN ADAMS早在今年5月初就已应美国制造业联盟(AAM)之约，大张声势推出专题报告《再造美国安全--贯穿美国国防工业基础的供应链软肋和国家安全隐患》（Remaking American Security: Supply Chain Vulnerabilities & National Security Risks Across the U.S. Defense Industrial Base）。

该报告共355页，分章节详列美军对以下物品的进口依存度和供应隐患，并提出对策：

*大宗原材料：

-钢装甲板

-特种金属：包括锑、锰、钨、镁、钒、钼等稀有金属，稀土金属和铂族金属等

-钕铁硼、钐钴等高科技磁体

*零部件：

-各类紧固件

-半导体芯片及元器件

-铜镍合金管件

-锂电池

-“地狱火”导弹推进剂

-先进高强防护织物

-通信设备

*终端装备：

-夜视仪

-机床

-生化防护

报告援引《美国地质调查》对非燃料矿物进口数据的分析，列出近20种美国对外依存度高达100%的金属及矿物原料。中国因产量和出口量而高居主要来源地的计有钇、铋、锑、锡、钽、锰、钪、锗、碘、砷、萤石、天然石墨、天然云母片、稀土、重晶石、石英晶体共16项。锂电池和通信设备方面，也难免躺着中枪。

出于特殊原因，本人对“地狱火”导弹推进剂一章格外感兴趣。作者称，“地狱火”发动机固体推进剂所需的一种前体，目前世界上仅有一家中国公司从事商业化生产。

声名遐迩的“地狱火”导弹，由Rockwell International和Martin Marietta研发，基本型和衍生系列目前已装备美陆、海、空军和海军陆战队，可作为多载具攻地、攻海、空空、舰舰和岸防武器使用，并大量配载无人机，属于通用型反装甲导弹，也堪称美军在全球杀人放火必备之利器。该导弹系列多使用TX-657型单级固态发动机（陆军长弓型配装M120E4发动机），制造商为Alliant Techsystems Inc（ATK）。ATK前身为Honeywell军品部，从母公司剥离后相继兼并了专长火箭推进剂研发的Hercules Aerospace Company和Thiokol Propulsion（国内业界通称聚硫公司）。据ATK文献，“地狱火”固发使用低尾烟交联改性双基（XLDB）推进剂。

固体推进剂通常包括氧化剂、含能增塑剂、铝粉、粘合剂和缓燃剂、中定剂等等，选料和比例有诸多窍门。尤其是用量不多的特种助剂，类似石化工业中的催化剂，可以起到四两拨千斤的关键作用。需要耗费大量时间反复试验才能调制成功，因此具体配方细节大多属于秘而不宣的技术诀窍。不夸张地说，固体推进剂的水平可以反映一个国家化工工业的最高水准。

传统上，Thiokol为航天火箭及战略、战术导弹研制的固体推进剂含有约70%的AP（过氯酸铵）、16%的铝粉、12%的聚合物粘合剂（通常为端羥基聚丁二烯，即HTPB）和2%的环氧固化剂。后来战术导弹用固发推进剂多改用NG（硝酸甘油）作含能增塑剂，目前ATK则青睐1,2,4–丁三醇硝酸酯(BTTN)。较之硝酸甘油，BTTN具有低感度、接近的低凝点、高能量、低挥发、高热稳度和良好的低温力学性能，并且寿命长、使用安全，有效克服了硝酸甘油易低温脆变、敏感和贮存迁移等缺陷。基于其优异的综合性能，美军眼下正在研发的联合空地导弹（JAGM）所需固发推进剂也极可能沿袭BTTN作为高能增塑剂。

另一方面，BTTN成本高昂（相当于硝酸甘油的16倍多），生产商也只有美国Copperhead Chemical一根独苗。合成BTTN则需要1,2,4–丁三醇（BT）这一不可或缺的化学前体。Copperhead Chemical自己并无能力生产前体，全部依赖外购。

对于BT这一前体，ATK的砖家们有句评价：“看似简单的分子结构，化学合成可绝不简单！”

2002年前，英国Avecia能够量产BT；2003年，Avecia被氰特（Cytec）收购。后来出于经济考量，氰特停产BT，所有库存均被Copperhead Chemical和海军水面战中心（NSWC）买断。按照美军后勤规范，ATK和下一级承包商Copperhead Chemical应保持相当于18个月消耗量的战备库存。美国反恐兴兵，导致“地狱火”大量消耗（ATK文献称迄今已交付军方各型“地狱火”发动机4万余台）。到2007年，五角大楼不得不协助Copperhead Chemical在全球范围搜寻BT的供应商。最后，有能力供货而产品质量也达标的只有一家中国企业：上海福达精细化工。

不过，2006财年美国国防授权法案第1211节明文禁止从中国军方公司采购被列入“军火管制清单”的物项。上海福达虽以民营公司面目出现，但因其参与中国航天和国防项目，也被视为中国国防工业体系的一部分。为防Copperhead Chemical断炊，美国陆军部长于2008年11月专门签署一次性豁免令，准许从中国进口一批BT。

趁手的杀人利器偏偏有个命门被兔子攥在手里，不免让老美寝食难安。

• 出口转内销，出处就在西西河

除了军事目的，BT作为一种重要的有机合成中间体还广泛应用于医药、烟草、染料、喷墨、造纸、陶瓷加工和高分子材料交联等领域。一个世纪以来，其化学合成研究未曾间断，公开的合成方法也林林总总，申请有关专利的公司中不乏巴斯夫、日本三井、韩国SK这些化工界响当当的名字。然而，由于提纯环节的技术难度极高，而些微杂质对推进剂性能的损害极大，加之工程放大和批次间均质保证几乎是不可逾越的障碍，绝大多数工艺都仅仅停留在实验室阶段。

中国的BT制造商，其实是跟上海福达挂一块牌子的上海福尔福特种材料科技发展有限公司，依托上海交大为学术后盾。福尔福明言：BT是国家为数不多的极其重要的科研攻关项目。采用短程蒸馏技术，新颖的合成路线和独创催化剂，从根本上突破合成难点。已建成具有国际先进水平、年产50吨的工业化生产线，BT成品最高纯度可达98%（氰特的纯度指标为95%）。福尔福这样介绍自己的产品：

嗯，似乎还应该加一句：为美国的国防建设也作出了一定贡献。

JOHN ADAMS在其报告内披露，美国公司停产BT的主要原因在于军方年需求量太少，不足以让制造商实现盈利，毕竟讲政治抵不过经济账。而2011年，国防部主管采购、技术和后勤的副部长估算美军战术导弹用小型固体发动机所需推进剂今后每年用量将达100万磅（约合454吨），按BTTN完全替代硝酸甘油（占推进剂配比17%左右）和与硝酸甘油配用形成混合硝酸酯增塑剂（占推进剂配比8.5%左右）测算，每年所需BTTN应为40-80吨，前体的消耗量只多不少，这已经很接近当年业界向军方表明的盈亏点下限。如果上海福尔福年产50吨BT的工业化生产线能够盈利，美国人做不到就只好面壁自省了。

公平地讲，五角大楼也并非毫无作为。在醒悟BT外购完全依赖中国公司之后，军方开始双管齐下，布局BT在本土的商业化生产。一方面圈定ATK（Radford Army Ammunition Plant）, AFID Therapeutics和BAE（Holston Army Ammunition Plant）三家承包商深掘化学合成路径和工程放大，截至2009年夏，已完成100加仑反应釜中试；另一方面ATK联手密歇根州立大学，由海军研究所（ONR）出面申请国防部“小企业创新研究”（SBIR）专项拨款195万美元，资助“低成本BT前体微生物合成BTTN”研究，2011年申请有关专利，实用化尚需时日。

对了，密歇根州立大学就是方舟子拿到生物化学博士学位的地方。说来凑巧，查阅JOHN ADAMS征引密歇根州立大学化学系相关学术报告，发现第一作者竟然是清华毕业的华人学者Niu Wei(中文名不详）。过几年，从“长江学者”、“千人计划”、“国家杰出青年科学基金”里再瞅见中文名字，兴许也有可能。

现在是经济上不合算，当然再等几年就不好说了

这样都行？？？？

Cisco在中国的市场分额还是很大的。

这么大的产量 应该算是有成套生产设备了

这个厂都靠我国的订单养活嘛？

我觉得其实老美也有这个设备吧，没有订单就是不产而已，一到战时，生产线还是可以开动的，并不是不能生产，启动需要一定的时间，但这不算什么大问题，主要是相关人才不要流失

虽然我是学化工的，但是对这块还真没研究过，抛砖之见

BTTN技术上已经落后将被淘汰，美国人已经把含他的一些弹药的配方都公布了，这个东西迟早要淘汰。至于继续用是懒得对老技术动大手术罢了，好比太行出来了，还要买三姨夫一样。

应用的高性能、钝感和低特征信号推进剂，不外乎含有高能氧化剂+含能粘合剂如CL-20、GAP、ADN等，以及二氟化物、高氮化合物以及含金属的钠米材料，配以新型含能增塑剂BDNPA/F和BuNENA。比较具备实用价值的似乎还是GAP/BTTN和HTPE/BuNENA体系。

美国JCM计划导弹固发承包商Roxel，采用浇铸改性双基弹性体 (EMCDB)推进剂，试验结果既有高燃率HTPB，也有GAP-NEPE体系，但相关文献并未披露具体的含能增塑剂配方。

不过，国内204所和南京理工大学都已用粒铸工艺制备成功EMCDB推进剂，关键配方组分可资参考。204所曾为红箭导弹增速发动机研制成功无烟双基推进剂。据该所文献介绍，中国钝感、低特征信号推进剂的技术路径与国外大致相同，目前对美、俄、日和北约正在研发的新型推进剂材料和技术，都及时进行了跟踪分析和探索研究。相信在此领域中国不会落后很多。

俺是新手，在QQ里转载您的文章后有朋友提出来的

这个不是说重启生产线之后的几次调试就能搞定的。

忙活好几年，也才勉强进入中试阶段。给海军试验室提供的仅仅是5-10公斤级别的样品。纯度据说还可以，批次稳定性尚需改进。

小试、中试、批产完全是不同的概念。

同一套设备、同样的人，仅仅经过一次检修，还要调试生产条件参数，做好有那么一两次做不好的心理准备呢。

1,2,4–丁三醇，我怎么查到：“1.2.4-丁三醇 含量：99%、99.9% 产地：日本 包装：200kg/桶 级别:优级纯GR 价格：16700元/吨 ”

肯定是另外一种产品，日本根本没有量产。目前95%的BT价格约为550元一公斤（55万/吨），98%的接近70万/吨。定购一吨以上，都能跟厂家议价了。