中国长征九号项目 不仅仅是一款超重型火箭(12)
2023-03-16 来源:你乐谷
依然没有充分燃烧的燃气
接下来说说使用分级燃烧循环的煤油机。
分级燃烧循环是指先用一部分氧气和全部的燃料、或者一部分燃料和全部的氧气在预燃室内进行燃烧(即富氧和富燃),产生燃气驱动涡轮泵,然后所有燃料都输入燃烧室内进行二次燃烧。分级燃烧循环构造比较复杂,但是由于煤油富燃燃烧会产生黑烟的原因,分级燃烧一般选用富氧燃烧。
而分级燃烧除了比冲更高之外,由于预燃室和涡轮盘处没有过多黑烟,所以对于循环利用也更有优势,甚至可以做到先进行地面试车验证性能,再装上火箭执行发射任务。
理论上来说,富氧燃烧由于煤油发生了完全燃烧,燃气的温度可高达3000摄氏度,而分级燃烧循环发动机的导流管还需要将高温燃气持续弯转180度,很少有材料可以承受这样的高温冲刷。
别人避之不及的烫手山芋,现在要和他跳一曲华尔兹
当年美国人放弃分级循环选择效率更低燃烧发生器循环,很大程度也是因为这个原因。但是据说当年苏联科学家实践富氧燃烧之后,找到了这个问题的另一个解决方式:给预燃室输入更多的氧气,用氧气的低温将燃气的高温稀释掉。然而,挺过富氧燃烧的高温并没有这么简单,还需要性能极强的耐热材料。苏联在耐热材料上曾颇有建树,给了苏联的煤油发动机研发事业很大的支持。那么,中国的耐热材料又如何呢?
接下来说说使用分级燃烧循环的煤油机。
分级燃烧循环是指先用一部分氧气和全部的燃料、或者一部分燃料和全部的氧气在预燃室内进行燃烧(即富氧和富燃),产生燃气驱动涡轮泵,然后所有燃料都输入燃烧室内进行二次燃烧。分级燃烧循环构造比较复杂,但是由于煤油富燃燃烧会产生黑烟的原因,分级燃烧一般选用富氧燃烧。
而分级燃烧除了比冲更高之外,由于预燃室和涡轮盘处没有过多黑烟,所以对于循环利用也更有优势,甚至可以做到先进行地面试车验证性能,再装上火箭执行发射任务。
理论上来说,富氧燃烧由于煤油发生了完全燃烧,燃气的温度可高达3000摄氏度,而分级燃烧循环发动机的导流管还需要将高温燃气持续弯转180度,很少有材料可以承受这样的高温冲刷。
别人避之不及的烫手山芋,现在要和他跳一曲华尔兹
当年美国人放弃分级循环选择效率更低燃烧发生器循环,很大程度也是因为这个原因。但是据说当年苏联科学家实践富氧燃烧之后,找到了这个问题的另一个解决方式:给预燃室输入更多的氧气,用氧气的低温将燃气的高温稀释掉。然而,挺过富氧燃烧的高温并没有这么简单,还需要性能极强的耐热材料。苏联在耐热材料上曾颇有建树,给了苏联的煤油发动机研发事业很大的支持。那么,中国的耐热材料又如何呢?