736章 火箭生產線!-《重生之大學霸》
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航天集團公司研制泵后擺液體發動機最大的問題還是工程技術問題,主要是不能解決承受高壓高溫的的軟管和高功率的渦輪泵技術。
對于火箭來說,一個強大的發動機,是其擺脫地心引力沖上太空的核心保障,液體火箭發動機一般由推力室、推進劑供應系統、發動機控制系統組成。
推力室由推進劑噴嘴、燃燒室、噴管組件等組成,推進劑通過噴注器注入燃燒室,經霧化,蒸發,混合和燃燒等過程生成燃燒產物,以2500到5000每秒的速度從噴管中沖出而產生推力。
其中燃燒室內壓力可達20兆帕,即使是普通的火箭發動機燃燒室的壓力也能達到8兆帕左右,赫赫有名的前蘇聯rd-180發動機,燃燒室壓力更是高達25兆帕!
燃燒室壓力越高,通常性能也越好,蘇聯將自己的合金技術利用到了極致,將火箭燃燒室的壓力能提升到如此恐怖的程度,這也是到現在為止連美利堅都為什么一直向俄羅斯采購大推力火箭發動機的原因。
燃燒室如此巨大的壓力就會帶來一個極為困難的問題——那就是推進劑怎么進去?
為了在真空中飛行,火箭是自帶燃料和氧化劑的,它們都存儲在貯箱中,可以說一枚火箭身上90%的重量都是推進劑,如果要讓推進劑進入高壓的燃燒室,最直接的辦法就是讓推進劑所受的壓力大于燃燒室內的壓力。
火箭貯箱是出名的薄皮大餡,能承受的壓力是有限的,如果選擇提高貯箱結構強度,那新增加的重量又是一個無法接受的數字,所以大推力發動機則用泵壓式供應系統,這個系統最核心的就是大功率渦輪泵了。
渦輪泵由兩部分組成,分為渦輪部份與泵部份,一般采用直聯,由渦輪驅動泵對氧化劑和燃料進行增壓。
它的工作原理與汽車的渦輪增壓器相似,利用燃氣驅動渦輪旋轉帶動泵工作,將火箭貯箱中的低壓推進劑進行增壓,并實時輸送給燃氣發生器和推力室進行燃燒。
發動機被稱為火箭的心臟,而渦輪泵又是火箭發動機的心臟,是核心部件中的核心,而且工作方式極為暴烈——
液體火箭發動機工作幾分鐘,幾百噸的燃料就要消耗掉,渦輪泵的功率非常大,假如它是個水泵,它這個輸出壓力,可以把海面上的水打到5000米高空!
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