2017-05-02 20:39:21

  液體火箭發動機主要由推力室、渦輪泵、燃氣發生器(或預燃室)、火藥啟動器和各種閥門、調節器、管路等組成。推進劑在推力室內的燃燒過程和膨脹過程非常複雜,因此對推力室內工作過程的分析非常困難。另外,在推力室的研製過程中必須解決燃燒的不穩定性問題。拉瓦爾式噴管是推力室的重要組成部分,噴管內型麵的設計要在盡可能小的尺寸和結構重量下,使噴管內高溫,高壓燃氣的流動過程接近於理想過程,能量損失最少而效率高。因此,對噴管構型的研究、流場性能的分析以及結構設計上的創新是推力室設計研製的重要課題。

  渦輪泵是由氣體渦輪、燃料泵和氧化劑泵等組成,其功用是由渦輪帶動泵,將來自貯箱的推進劑的壓力由幾百千帕提高到幾萬千帕,然後再送入發動機推力室。渦輪泵結構複雜、工作條件苛刻、壓頭高,因此,設計效率高的渦輪泵也是發動機研製中的關鍵。

  液體火箭發動機的主要性能參數有推力、比衝和混合比。

  推力是衡量火箭發動機工作能力大小的一個參數。發動機的推力隨著火箭的上升、周圍大氣壓力的下降而不斷增大,因此表示同一台發動機推力有三種方式,即海平麵推力(大氣壓力為101千帕、溫度為15℃時的推力)、地麵推力(在地麵試車台上測到的推力或按地麵所處的環境壓力和溫度換算得到的推力)和真空推力(在大氣壓力為0的條件下的推力)。

  比衝是指單位推進劑流量產生的推力。比衝高,既表示推進劑能量高,又表示發動機效率高,它是兩者結合的結果。因此,比衝的高低是衡量發動機性能一個重要參數。同推力的表示方式一樣,比衝亦有海平麵比衝、地麵比衝和真空比衝之分。

  混合比是指發動機氧化劑質量流量與燃燒劑質量流量之比。混合比是通過發動機試車實際測量得到的,而混合比偏差則是通過對狀態一樣的發動機多次性能試車獲得的統計數據進行計算分析得到的。混合比偏差大,運載火箭所裝推進劑的安全餘量要留得多,這將直接影響運載火箭的運載能力。因此,減小發動機的混合比偏差也是提高運載火箭運載能力的有效途徑之一。


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