你知道嗎?航天領域對推力與爆發力的巨大需求,是別的工程領域很難見到的。冷戰期間,誰能第一個登上月球,是美蘇兩國相比拼的重點之一。然而要想把宇航員和裝置送上月球,就需要一枚巨大的火箭產生足夠的推力,擺脫地球的引力牽制。
為此,由馮布勞恩帶領的團隊專門設計了土星五號火箭,來完成阿波羅計劃。它是一臺三級火箭,三個部分可以逐一點火,每個部分使用後都可以分離。
圖中矗立在發射架上的土星五號火箭高度達到一百十一米,比自由女神像還高十八米。在裝入全部推進器後,火箭總重量達到兩千八百一十噸。想驅動這麼一個龐然大物,自然對發動機有著極高的要求。為了能將如此巨大的火箭送入太空,它就必須配備可靠性高、推力大的火箭發動機。NASA明智地選擇了洛克達因公司研製的F-1火箭發動機,作為土星五號的一級動力。
順帶一提的是一九四二年十月三日,德國首次成功地發射了人類歷史上第一枚彈道導彈V-2,V-2是單級液體火箭,全長十四米,質量為十三噸,最大射程三百二十公里。其動力系統選用酒精液氧火箭發動機,推力可達二十六點五噸。而一九六九年阿波羅登月所使用的火箭土星五號,起飛全重達三千噸,大約是一千七百輛奧迪A六的重量。而土星五號所使用的一級火箭由五臺巨大的F-1煤油液氧發動機組成。F-1煤油液氧發動機是世界上推力最強的單燃燒室發動機。
每臺F-1發動機可輸出約六百八十噸推力,而且乾重只有八點三噸,可以說每一秒F-1煤油液氧發動機都會消耗一千七百八十九千克液氧、七百八十八千克煤油,整個土星五號每秒的推進劑流量可達一萬兩千七百一十升。在八點九秒內就能清空一個容量十一萬升的游泳池。在發射瞬間,土星五號推力峰值甚至超過八十五個胡佛水壩。而整個登月任務產生的能量,竟然可以讓一輛時速四十八公里的汽車環球行駛八百次。
更驚人的是,火箭發動機啟動瞬間燒紅三千攝氏度,最融化絕大多數金屬和非金屬材料,作為我國現役運載火箭中力氣最大的長征五號運載火箭,它起飛時發射平臺要承受的高溫和強熱流沖刷更甚。啥材料能夠如此耐燒?中國運載火箭技術研究院航天材料及工藝研究所,採用耐高溫鄰苯二甲䝼材料和近百層增強部,自主研製出一種新的發射平臺防護板,不僅能抗住火箭尾焰兩千五百攝氏度的高溫還可重複利用。
絕熱材料顧名思義就是隔絕熱的材料,對於固體火箭發動機來說,它不可或缺,沒有他,導彈發射過程中,內部固體燃料燃燒產生的三千度以上的高溫,足以在不到一秒鐘內將外殼燒穿,其造成的後果就是導彈在空中解體、爆炸。
你知道嗎?航天領域對推力與爆發力的巨大需求,是別的工程領域很難見到的。冷戰期間,誰能第一個登上月球,是美蘇兩國相比拼的重點之一。然而要想把宇航員和裝置送上月球,就需要一枚巨大的火箭產生足夠的推力,擺脫地球的引力牽制。
為此,由馮布勞恩帶領的團隊專門設計了土星五號火箭,來完成阿波羅計劃。它是一臺三級火箭,三個部分可以逐一點火,每個部分使用後都可以分離。
圖中矗立在發射架上的土星五號火箭高度達到一百十一米,比自由女神像還高十八米。在裝入全部推進器後,火箭總重量達到兩千八百一十噸。想驅動這麼一個龐然大物,自然對發動機有著極高的要求。為了能將如此巨大的火箭送入太空,它就必須配備可靠性高、推力大的火箭發動機。NASA明智地選擇了洛克達因公司研製的F-1火箭發動機,作為土星五號的一級動力。
順帶一提的是一九四二年十月三日,德國首次成功地發射了人類歷史上第一枚彈道導彈V-2,V-2是單級液體火箭,全長十四米,質量為十三噸,最大射程三百二十公里。其動力系統選用酒精液氧火箭發動機,推力可達二十六點五噸。而一九六九年阿波羅登月所使用的火箭土星五號,起飛全重達三千噸,大約是一千七百輛奧迪A六的重量。而土星五號所使用的一級火箭由五臺巨大的F-1煤油液氧發動機組成。F-1煤油液氧發動機是世界上推力最強的單燃燒室發動機。
每臺F-1發動機可輸出約六百八十噸推力,而且乾重只有八點三噸,可以說每一秒F-1煤油液氧發動機都會消耗一千七百八十九千克液氧、七百八十八千克煤油,整個土星五號每秒的推進劑流量可達一萬兩千七百一十升。在八點九秒內就能清空一個容量十一萬升的游泳池。在發射瞬間,土星五號推力峰值甚至超過八十五個胡佛水壩。而整個登月任務產生的能量,竟然可以讓一輛時速四十八公里的汽車環球行駛八百次。
更驚人的是,火箭發動機啟動瞬間燒紅三千攝氏度,最融化絕大多數金屬和非金屬材料,作為我國現役運載火箭中力氣最大的長征五號運載火箭,它起飛時發射平臺要承受的高溫和強熱流沖刷更甚。啥材料能夠如此耐燒?中國運載火箭技術研究院航天材料及工藝研究所,採用耐高溫鄰苯二甲䝼材料和近百層增強部,自主研製出一種新的發射平臺防護板,不僅能抗住火箭尾焰兩千五百攝氏度的高溫還可重複利用。
絕熱材料顧名思義就是隔絕熱的材料,對於固體火箭發動機來說,它不可或缺,沒有他,導彈發射過程中,內部固體燃料燃燒產生的三千度以上的高溫,足以在不到一秒鐘內將外殼燒穿,其造成的後果就是導彈在空中解體、爆炸。