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太酷啦!中国造出全球最厚火箭发动机:可将重型坦克送上太空

作者:图图11

据媒体报道,武汉航天三江集团(又名航天科工四集团) 。中国航天科工集团所属研究院自主研制的500吨推力商用固体推进剂航天火箭(第一级,减装药状态)地面试验取得圆满成功,标志着大陆航天技术取得重大突破高推力、高重量比固体运载火箭关键技术。据悉,这款固定运载火箭是目前大陆直径最大、推力最大的固定运载火箭。直径超过4.2米,刷新了商用固体推进剂火箭发动机直径的世界纪录,跻身世界前列。

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这款500吨推力一级运载火箭发动机可以将快舟系列近地轨道火箭的有效载荷从快舟十一号的1吨级提升到快舟二十一号的20吨级。快舟三十一固体运载火箭在近地轨道的重量达到70吨,相当于将一辆重型坦克发射到太空。火箭发动机是喷气发动机的一种。从原理上讲,它们与战斗机发动机没有太大区别,而是用于大型航天器或火箭,例如火箭。大多数火箭原理都是依靠高温、高速尾气排放来获得推力,而最重要的部分就是燃料和氧化剂在燃烧室内的快速燃烧。但实际上,燃料也分为固体和液体。这导致了两种版本的火箭:液体火箭和固体火箭。那么这两款火箭还有哪些其他区别呢?火箭发射时选择发动机类型要依据什么?

首先我们来说说固体推进剂火箭发动机。该发动机的推进剂(即燃料和氧化剂混合物)以固体形式直接储存在火箭发动机中。无需额外的油箱,无需运输和加工。压力管道,所以这直接导致固体火箭的结构比液体火箭更简单、更轻,适合小型火箭。事实上,目前服役的中小型火箭大多采用固体推进剂火箭。引擎。

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例如,长征十一号导弹是大陆长征系列运载火箭中的第一款固体运载火箭。它是一种移动式固体燃料火箭,响应速度快,与需要从发射装置发射的常规发射装置完全不同。与液体可以随意改变接触范围不同,固体火箭发动机中的燃料和氧化剂的量实际上在制造过程中是有限的,这使得火箭很难改变燃烧状态并中断燃烧过程。这些特点意味着固体火箭发射后无需考虑停止,因此发射成本和难度都非常低。一些军事轻武器用户和低轨微型卫星发射承包商非常喜欢固体火箭。固体燃料火箭是一种固体燃料柱,不像液体燃料那样挥发,也没有腐蚀性,因此可以储存数年。它不需要经常维护,燃料更换频率比液体火箭长得多,对极端外部条件的耐受性更强。一个直接的例子是,固体燃料火箭在长途运输过程中不需要额外的保护。它们可以装入火车或汽车并逃跑,而液体火箭则更加脆弱,需要小心击中。轻微的外部冲击甚至会导致液体爆炸。火箭立即报废。

但固体燃料火箭发动机的缺点也非常明显,即工作时间太短,难以将较重的载荷送入太空轨道,甚至难以超过第一宇宙速度。一般来说,固体火箭发动机的锁定时间不会超过300秒,这意味着固体火箭不会飞很远。

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液体火箭发动机是利用液体燃料和氧化剂混合燃烧作为能源的火箭发动机。它们通常具有复杂的结构。基本部件包括推力室、燃油供给系统和发动机控制系统。它们比固体推进剂火箭发动机复杂得多。 。通常用于燃烧的液体燃料储存在油箱中,但当发动机开始工作时,燃油输送系统开始发出指令,要求将燃油按照特定的压力和流量输送到燃烧室。 。 。该系列经过雾化、混合、点火、燃烧后,产生大量高温高压气体,通过喷嘴加速至超音速并排出。产生的推力比固体推进剂火箭发动机更强。

液体推进剂只有几种常见的组合。例如,液氢和液氧、烷烃和液氧、中性二甲肼和一氧化二氮的组合都是液体火箭发动机的常见选择。

目前,大型运载火箭的第二、二级发动机大多采用液体火箭发动机,几乎所有用于转向的小推力火箭发动机也采用该型发动机。原因是它的好处非常明显。其更长的比冲和可控性使火箭的使用时间更长、飞得更远。此外,牵引力强,对工作环境适应性强。绝对是大型火箭的最佳选择。

火箭的储存时间也是一个重要指标。就液体火箭发射器而言,由于使用液体燃料,存在挥发、腐蚀等风险,发射前必须加满。灌装完成后,必须在一定时间内运行。例如,大陆运载火箭使用的常温推进剂为一氧化二氮和二甲肼,加注后的储存时间约为7天;还有液氢、液氧等低温推进剂气体,充装后的储存时间周期约为1天。

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液体火箭发动机维护成本高、零件多、设计复杂。并不是所有国家都能掌握该型导弹的基础技术。中国主力空中运载火箭长征系列,从1974年的长征二号到2016年的长征七号,全部采用液体火箭发动机,并且基本采用经典的笑气助推器+无偏二甲肼的配方,但从长征六号开始演示的 Dlhý pochod 9 火箭的推进剂被液氧 + 煤油取代。

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