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火箭是怎样上天的?

科普小知识2021-10-10 11:27:39
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火箭发动机在火箭中的位置就像心脏和心血管系统在人体中的位置。因此,火箭发动机技术是空间技术的重要组成部分。

所谓的火箭发动机是指一种独立推进剂(燃料和氧化剂)且不依赖外部空气的喷气发动机。火箭发动机不同于其他喷气发动机,因为飞机和其他喷气发动机只携带自己的燃料,燃料燃烧所需的氧气来自大气。因此,其他喷气发动机只能在大气层中使用,而火箭发动机可以在大气层内外使用。

火箭发动机将能量转化为工作介质(工作介质)的动能,形成高速射流产生推力。根据能源的分类,它可以分为化学能火箭发动机,核能火箭发动机和电动火箭发动机。

化学能火箭发动机的推进剂不仅是能量,也是工作介质。它在燃烧室中进行放热反应,将化学能转化为热能,产生高温气体,通过喷嘴膨胀加速,将热能转化为气流动能,并从喷嘴高速排出产生推力。根据推进剂的状态,可分为液体火箭发动机、固体火箭发动机和固液混合火箭发动机。液体火箭发动机比冲高,工作时间长,多次起动,推力调节和方向控制简单,但结构复杂,推进剂不能长时间储存,主要用于各种航天运载火箭和载人航天器。固体火箭发动机比冲低,工作时间短,不能多次启动,推力和控制方向难以调整。然而,它结构简单,运行可靠,便于维修操作,适用于各种军用导弹。虽然固液混合火箭发动机兼有固体火箭发动机和液体火箭发动机的一些优点,但其技术还不是很成熟。目前,最成熟的技术是液体火箭发动机,尤其是使用液氢和液氧的发动机,性能最高,被称为低温高能发动机。液体火箭发动机由推力室(包括推进剂喷射器、燃烧室和喷管)、推进剂供给系统和发动机控制系统组成。