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1 # 五嶽掩赤城
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2 # 賈若迪
相比於航空發動機,火箭發動機其實是特別簡單的。目前火箭發動機主要是兩大類,液體火箭發動機和固體火箭發動機,從結構來看固體火箭發動機尤其簡單。
有人已經介紹了液體火箭發動機,這裡透過一個簡單的實踐介紹固體火箭發動機
一個筒子加藥柱就好,下面是一個簡單的固體火箭發動機制作。燃料是硝酸鉀加白糖。管子是PVC管,封頭是水泥填塞。
下圖,硝酸鉀白糖加水融化熬製去水,主要是方便塑型,也能充分混合,糖和硝的比例6.5:3.5
製作的藥柱段如下:
拿出一小塊
點一個試驗下
批次生產
發動機成品圖,電火花加自制黑火藥點火,推力大概110N,時間兩秒。
火箭箭體部分
頭錐列印
開傘定時器
火箭外殼,建築用樹脂管子
下圖是火箭成品
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3 # CC婭茜
就目前的發展看,液體火箭技術更成熟,用它製作的火箭推力更大,火箭的射程也更遠,而且成本更低,實現起來更容易,因此,目前發射衛星、宇宙飛船等,全都採用液體火箭發動機。固體火箭只能說技術含量更高,大部分國家都沒有掌握這項技術。液體火箭技術相對簡單,容易實現,因為液體燃料,透過一個泵就可以把它輸送到發動機燃燒室去,非常簡便;而固體燃料的輸送技術則難以掌握,畢竟固體是不會流動的。液體火箭:顧名思義,液體火箭發動機是指液體推進劑的化學火箭發動機。常用的液體氧化劑有液態氧、四氧化二氮等,燃燒劑由液氫、偏二甲肼、煤油等。氧化劑和燃燒劑必須儲存在不同的儲箱中。
液體火箭發動機的大致結構有飛行控制,推進劑噴嘴,以渦輪泵為動力驅動,燃燒室,尾噴管,因為液體火箭的效率相比固體火箭高,壓力可以達到200來個大氣壓即20MPA,溫度可達3000-4000度,所以通常都會設計有尾噴管冷卻環管,在冷卻尾噴管的同時對燃料進行加熱。優點:比衝大,推力大,可以控制氧化劑和燃料進行發動機的啟停,可以反覆使用,以及較長時間工作。缺點:燃料需要分別放置,而且都要進行溫度鎖定。在使用前加註到箭體內,如果停止發射又需要抽回儲存。零件多,管道多,越複雜出問題的地方就多。固體火箭:以固體燃料作為推進劑的火箭,把固體氧化劑、燃燒劑以及各種控制性的藥劑提前混合澆築到發動機內結構通常有飛行控制、箭體隔熱層、發動機、藥柱。(很簡單的樣子)優點:不需要在用前加註燃料,需要的時候可以馬上發射,儲存方便。結構零件少,工作相對穩定缺點:不能反覆啟停,推力相對液體火箭低,推進劑製作難度較大,固體推進劑內殘留氣泡難去除等根據上述自身的特點,液體火箭通常應用在衛星發射等場合。固體火箭通常應用在各型導彈上。液體火箭發動機難點在於耐高溫耐高壓材料和發動機設計方面,輸送推進劑的高壓渦輪泵也是影響發動機穩定和效能的一個關鍵點。固體火箭發動機難點在固體推進劑的配方和加工,氣泡抽除等。中國的液體火箭犧牲了一部分的效能來換取安全效能。固體火箭在與國外同級別火箭中,算是中上水平。不是說貶低自己長他人志氣,而是需要看到自己的短板,爭取早日在推力、安全性、經濟性全面超過對手。
中國是世界上第三個掌握載人運載火箭、第二個掌握液氫液氧火箭發動機高空二次點火技術的國家,也是第一個具有完整運載火箭系列的發展中國家。
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4 # 太極夢龍
火箭發動機是噴氣發動機的一種,將推進劑貯箱或運載工具內的反應物(推進劑)變成高速射流,由於牛頓第三運動定律而產生推力。火箭發動機可用於航天器推進,也可用於導彈等在大氣層內飛行。大部分火箭發動機都是內燃機,也有非燃燒形式的發動機。
同空氣噴氣發動機相比較,火箭發動機的最大特點是:它自身既帶燃料,又帶氧化劑,靠氧化劑來助燃,不需要從周圍的大氣層中汲取氧氣。所以它不但能在大氣層內,也可在大氣層之外的宇宙真空中工作。這是任何空氣噴氣發動機都做不到的。發射的人造衛星、 月球飛船以及各種宇宙飛行器所用的推進裝置,都是火箭發動機。
現代火箭發動機主要分固體推進劑和液體推進劑發動機。所謂“推進劑”就是燃料(燃燒劑)加氧化劑的合稱。
固體火箭發動機與液體火箭發動機相比較,具有結構簡單,推進劑密度大,推進劑可以儲存在燃燒到中常備待用和操縱方便可靠等優點。缺點是“比衝”小(也叫比推力,是發動機推力與每秒消耗推進劑重量的比值,單位為秒)。固體火箭發動機比衝在250~300秒,工作時間短,加速度大導致推力不易控制,重複起動困難,從而不利於載人飛行。固體火箭發動機主要用作火箭彈、導彈和探空火箭的發動機,以及航天器發射和飛機起飛的助推發動機。
液體火箭發動機的優點是比衝高(250~500秒),推力範圍大(單臺推力在1克力~700噸力)、能反覆起動、能控制推力大小、工作時間較長等。液體火箭發動機主要用作航天器發射、姿態修正與控制、軌道轉移等。
電火箭發動機由電源、電源交換器、電源調節器、工質供應系統和電推力器組成。電源和電源交換器供給電能;電源調節器的功用是按預定程式起動發動機,並不斷調整電推力器的各種引數,使發動機始終處於規定的工作狀態;工質供應系統則是貯存工質和輸送工質;電推力器的作用是將電能轉換成工質的動能,使其產生高速噴氣流而產生推力。電火箭發動機具有極高的比衝(700-2500秒)、極長的壽命(可重複起動上萬次、累計工作可達上萬小時)。但產生的推力小於100N。這種發動機僅適用於航天器的姿態控制、位置保持等。
核火箭發動機的比衝高(250-1000秒)壽命長,但技術複雜,只適用於長期工作的航天器。這種發動機由於核輻射防護、排氣汙染、反應堆控制,以及高效熱能交換器的設計等問題未能解決,至今仍處於試驗之中。此外,太陽加熱式和光子火箭發動機尚處於理論探索階段。
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5 # 不言放棄拼命前行
這個要看使用要求吧!
講簡單,用黑火藥也能做一個!如用在深空探測上用的,就是國家級的技術壁壘了。
就這幾年我們直播發射影片,我想世界上不少國家的科技人員和國家首領都在流口水吧!
不說主發動機穩定燃燒,就火箭姿態調整用的搖擺發動機運作,這個就是技術上的巨大壁壘了!
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6 # 迷彩虎
火箭技術是一個國家航空航天能力的基礎,直接決定了一個國家在進行航天發射時可以投送至太空的衛星和飛船的大小,如果火箭技術足夠先進,就可以在一次發射中放入更多的衛星,極大地降低成本。中國目前在實施的最大規模的航天工程,當屬我們的登月計劃—嫦娥工程了,這是一個最終要實現載人登月並返回的龐大計劃,一旦實現,就意味著中國的載人航天技術已經走到了世界最前列。
航天技術的關鍵在於火箭技術,而火箭技術最關鍵的就是火箭的發動機技術。火箭發動機技術直接決定了火箭的推力大小和火箭的發射可靠性。中國目前在火箭發動機領域仍然處於追趕的狀態,與美俄兩國的差距也在不斷的縮小。
據媒體報道:日前,由中國航天科技集團有限公司六院研製的中國首臺大推力、高效能液氧煤油高空發動機首次整機熱試車獲得圓滿成功,驗證了該新型發動機方案的正確性、技術的可行性,標誌著中國大推力、高效能液氧煤油發動機技術在高空發動機領域獲得重大突破。
此次實驗的火箭發動機有兩個最顯著的特點,首先就是發動機的特性:大推力、高可靠性,這就說明中國的新型的火箭發動機相較於現在的發動機,推力更大,可以用來發射更重的衛星;高可靠性就意味著發動機的故障率極大地降低,就可以更好的實現發動機的並聯工作,極大的增加火箭的載重,更好的去實現那些類似於空間站建設之類的大型航天工程。
同時也可以極大地提高火箭整體的可靠性,畢竟一發火箭的單價就高達數億美元,一次事故就可能使整枚火箭灰飛煙滅,這樣的損失必須要透過提升可靠性來加以避免。
其次就是發動機採用了泵後襬技術,這也標誌著中國成為世界上第二個成功掌握這一技術的國家。泵後襬發動機是利用泵後襬技術將搖擺裝置放在發動機後部,可以利用很小的擺動來實現火箭發動機的推力進行向量變化,同時還可以使發動機的結構更加緊湊,提高火箭發動機的可靠性和載重能力。
此次中國大推力、高效能火箭發動機的實驗成功,已經充分說明,中國在最關鍵的火箭發動機領域已經達到了世界最先進水平,為中國在以後更大規模的航天站建設和載人登月計劃都打下了最堅實的基礎。
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7 # 戰術忽悠局局長
比航空發動機簡單,結構越複雜可靠性越低,火箭發動機對可靠性要求極高尤其是載人火箭,而且火箭發動機是一次性的,出於成本考慮,不會採用很複雜的結構和工藝。現在固體火箭發動機最大有1000噸推力的,最大的液體火箭發動機推力有800噸。固體的優點是響應快,點火後零點幾秒就能達到最大推力,適合作為一級助推器。而液體火箭發動機點火後要先從儲箱泵送燃料到燃燒室,推力隨著流量增加而逐漸加大,通常需要3-5秒才能達到最大推力。但液體火箭發動機比衝高,可以降低起飛重量。
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8 # 認真考特尼1
火箭發動機不是人民 來說是不是特別複雜,它是用在戰爭而已,我們人民只是希望它的速度快,殺傷力大,能多殺敵人,能保國家,能保人民,那就是特別好複雜的火箭。對我們人民來說造水箭發動機不是特別複雜。特別複雜是如何發明火箭發動機速度快,打出精確度好,發動機燃燒時間長,成本不要過高,不要把老百姓的錢來浪費,速度能超出電磁炮。這樣造火箭發動機才是特別複雜,我們人民要發明這樣的火箭。來保國,保人民,保社會,保發展,才是特別複雜的火箭。
回覆列表
可以很複雜,也可以很簡單。
簡單的比如我過年時候給熊孩子兵團裝備的微型單兵手持式直瞄火箭炮。
複雜的比如當今世界最牛逼的火箭發動機,毛子的RD-170系列。4個噴嘴,2個燃燒室和2個預燃燒室,目的只有一個:每秒鐘把1.5噸的燃料跟液氧充分燃燒後朝同一個方向推出去,而不是炸成一朵煙花(就拿第一部舉例有多難,用什麼方法每秒把那麼多燃料和氧化劑送進去?渦輪泵!泵用什麼驅動?火箭自身燃料,這樣最節約重量!如何一個泵分別抽出燃料和氧化劑?傳送軸和差速器!在火箭發動機那裡弄個小燃燒室玩這樣不危險嗎?要相信科學的力量!)
如果問哪個燃料效率最高?那當然是液氧液氫(Lox-Hydrogen)。各種燃料比衝資料圖,氫氧燃料比衝唯一一個超過400。
但是國際航天發射更偏好液氧煤油(Lox-Kerosene)火箭發動機。
一是因為氫氧火箭發動機有很多侷限性,其中最大的缺點是液氫密度太小,比重只有0.07。不到煤油的1/11,帶同樣重量的液氫需要比煤油大十倍以上的體積容量。
美國太空梭的巨大橙色燃料罐就是液氫儲存罐。
二是價格因素,航天用的液氫純度要求較高,因而價格也是煤油的二十倍以上。