火箭发动机( 五 ) _生活百科

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电火箭发动机核火箭发动机裂变类：裂变类火箭发动机其本质是将核反应堆小型化，并安置在火箭上。核火箭发动机用核燃料作能源，用液氢、液氦、液氨等作工质。核火箭发动机由装在推力室中的核反应堆、冷却喷管、工质输送系统和控制系统等组成。在核反应堆中，核能转变成热能以加热工质，被加热的工质经喷管膨胀加速后，以6500～11000米/秒的速度从喷口排出而产生推力。核火箭发动机的比沖高（250-1000秒）寿命长，但技术複杂，只适用于长期工作的太空飞行器。这种发动机由于核辐射防护、排气污染、反应堆控制，以及高效热能交换器的设计等问题未能解决，至今仍处于试验之中。此外，太阳加热式和光子火箭发动机尚处于理论探索阶段。

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核火箭发动机聚变类：聚变核火箭发动机被认为是最有潜力实现太阳系内飞行的火箭发动机，其原理和化学火箭类似，只是将燃料变成了氢的同位素氘，氚和氦等三种，利用核聚变反应所释放的巨大能量来推动火箭，相比化学火箭高出几个数量级。由于聚变核反应所产生的物质是中子，质子和氦等，因此无法在地球大气层内使用，但宇宙空间中本身就充满了各种辐射，因此在太空使用并无不妥。核聚变火箭发动机最主要需要解决的问题是点火和燃料室的耐高温材料（反应室温度高达几千万至上亿摄氏度）两个问题，尚在理论探索阶段。最新成果中国2006年7月4日，承担新一代大型运载火箭动力系统研製任务的航天推进技术研究院透露，用于推进中国新一代大型运载火箭的“120吨级液氧煤油发动机”，在该院首次整机试车成功。2018年7月17日，从中国航天科技集团六院获悉，该院研製的中国首台大推力、高性能液氧煤油高空发动机，日前成功实施首次整机热试车。据悉，这是中国首型大推力、高性能液氧煤油高空发动机，推力可达120吨，用于运载火箭芯二级。美国据国外媒体报导，宇航局建造的世界上最大火箭目前已经进入关键评审阶段，预计在2018年完成，质量大约550万磅，高度达到98米，推力为840万磅。这是一个历史性的时刻，近40年来我们再次获得了超级火箭，因为我们要登入火星。目前SLS火箭的关键设计评审已经完成了所有的步骤。当SLS火箭发射升空时，就开启了探索火星的时代，这就是我们最强大的运载火箭，能够近百吨货物送入近地轨道，运载能力空前强大。这将是目前最强大的火箭，能够与猎户座飞船搭配，形成探索地球轨道之外的运载工具。NASA探索系统开发部门的副主任助理认为，第一次飞行的所有主要部件正在进入生产环节，我们已经完成了第一轮发动机测试，下一步是在2017年製造、测试SLS火箭，并通过设计认证。最终SLS会变成非常强大的火箭，SLS项目经理认为，该火箭设计团队非常努力地工作，加速推进火箭的研製。火箭核心动力为低温液氢液氧发动机，使用RS-25发动机，美国宇航局正準备对SLS火箭推进进行第二轮考核，完成一些结构测试。世界知名F-1火箭发动机美国研製的世界最大推力单室液体火箭发动机，用于土星5号火箭，单台推力700吨，使用煤油做燃料，液氧为氧化剂。F-1的详细数据：燃烧形式：燃气发生器开式循环，液-液燃烧推进剂：煤油-液氧推力：海平面690.988吨真空 793.683吨比沖：海平面255.4秒（70台发动机平均值）真空 304.1秒直径：3.645米长度：5.598米总重：8451.66公斤工作时推进剂流量：煤油：838.2公斤/秒,液氧1784.7公斤/秒涡轮泵功率：46225千瓦设计启动次数：20设计寿命：2250秒RD-170火箭发动机俄罗斯研製的世界最大推力液体火箭发动机，使用煤油+液氧，单台推力800吨（採用四燃烧室，四喷嘴设计，也有人认为它是四台发动机并联，但共享燃气发生器和涡轮泵），用于能源号运载火箭和天顶号运载火箭(RD-171火箭发动机，对RD-170的改进型)第一级。其衍生型号有RD-180火箭发动机，推力400吨，相当于把RD-170一分为二，双燃料室，双喷嘴。用于美国擎天神II和擎天神III运载火箭的第一级。RD-191火箭发动机，单台推力200吨，单室单喷嘴，相当于把RD-170再一分为二，用于俄罗斯安加拉运载火箭。RD-191的衍生型号RD-151被出售给韩国，用于罗老号运载火箭的第一级。RS-68火箭发动机美国研製的世界上最大推力液氢液氧发动机，推力300吨级，用于德尔它四号运载火箭的第一级。RD-0120火箭发动机俄罗斯推力最大的液氢液氧火箭发动机，推力200吨级，用于能源号运载火箭的主发动机。太空梭主发动机（SSME）美国太空梭的主发动机，使用液氢液氧，推力200吨级，最大的特点是可重複使用。太空梭固体火箭发动机世界上推力最大的火箭发动机，单台推力高达1200吨，可重複使用10次，用于美国太空梭捆绑助推器，其改进型用于战神1号火箭主动机和战神5号火箭捆绑助推器。