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航天器发动机的类型

时间:2023-12-18 20:10:25 作者:新闻中心 点击:1 次

  宇宙飞行器发动机的类型,有固体燃料火箭发动机,液态燃料火箭发动机,电磁力发动机,核能源发动机。目前比较普遍的使用液态燃料作为航天器的燃料。

  只有中美俄三个大国的航天技术是世界领头羊,现在的航天科学技术水平,只有用运载火箭把卫星,探测器,宇宙飞船送到太空和外星球。如果不用火箭,还没有想出其他办法能把飞船送到外太空,由于地心引力的束缚,航天器要摆脱地球引力是很不容易的,而火箭就办到了,火箭强大的推力可以快速的到达太空的轨道,飞船借助搭载火箭运送到太空。

  明朝有一个人叫万户,他把40根火箭绑在椅子上,万户坐在椅子上,点燃火箭,借助火箭飞上天空,结果摔了下来,人也上了西天见佛祖。万户是历史上第一个乘坐火箭飞天的人,国外科学家知道了明朝的万户,把月球的一座环形山命名万户。

  显然中国古代方面了最早火箭,唐朝发明黑色火药,就发明了火箭,用黑火药作为燃料,宋朝的烟花爆竹大多数都用在杂技表演,节日庆祝活动,点燃烟花的火药导火线,烟花就会飞上空中,与火箭升空的原理一样。

  钱学森在美国期间,发明了火箭推进剂,超音速喷气式飞机发动机。钱学森回国给中国做出贡献,发明东风导弹,钱学森也为航天技术探讨研究成功,把中国第一颗人造卫星东方红一号送上太空,因此钱学森获得两弹一星勋章。

  1926年,美国人戈达德发明了最早的液态燃料火箭,1957年苏联用运载火箭发射世界上第一颗人造卫星—卫星一号,送到太空。卫星号运载火箭是洲际弹道p-7导弹改装的。

  1969年美国土星五号重型火箭,三名宇航员乘坐阿波罗11号宇宙飞船,飞船搭载土星五号火箭送上太空,阿波罗11号飞到了距离地球38万公里的月球轨道,飞船着陆月球,实现第一次载人登月。阿姆斯特朗是第一个走出飞船踏上月球的人,三名宇航员又乘坐阿波罗11号飞船返回地球。

  如果是液体燃料作为阿波罗11号飞船发动机,需要飞行超过40万公里到达月球,液体燃料是不够使用的,如果是液体燃料,飞船会在半途用燃料用完,无法再继续推进前往月球,飞船返回地球还需要更加多的燃料。

  据资料显示,阿波罗11号飞船完成登月和返回地球,没有在途中补给燃料,一座飞船独立完成。所以美国宇航局应该没有透露秘密,猜测阿波罗11号飞船用的是核能源发动机,而不是液态燃料。核能源的优点是用途寿命长,核能源航母能持续使用70年,期间不用补给核能源,飞船用核能源发动机可以飞行更长的距离。

  1975年美国宇航局发射的探测器旅行者一号,旅行者一号飞出地球,到过火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星的轨道,现在的旅行者一号继续飞向更远太阳系边缘,旅行者一号携带的核燃料电池,一块核电池可以持续供电100年,如今旅行者一号已经飞行了近50年。

  火箭用液态燃料发动机,需要消耗大量的液态氢燃料和液态氧阻燃剂,而且在火箭点火上升到100公里的太空,这么短距离就把火箭1000顿的液态燃料烧完。

  我们可以设计,让火箭能节约燃料又可以增大推力的发动机,可以在火箭的箭身装上四个航空飞机的引擎,一架重型飞机的引擎可以把1000吨的火车车厢带上天空,显然飞机引擎的推动力是很大的。

  在火箭上安装上飞机的引擎作为辅助动力,再加上火箭液态燃料发动机的推力,火箭的上升速度会更快,由于飞机引擎可以在2万米以内的助力,火箭液态燃料发动机能节约燃料。

  首先火箭上的飞机引擎,需要煤油作为燃料,相对火箭发动机消耗液态燃料来说,引擎消耗煤油要少得多。

  引擎安装在火箭的第二节,第一节火箭燃料耗尽,此时火箭已经飞到了50公里的太空中,第一节火箭脱离第二节火箭,在太空中大气压比较小,引擎已经失去了作用,这时候需要关闭引擎,第二节火箭点燃液态燃料发动机继续上升。

  已经脱落的第一节火箭剩余的燃料可以返回地面,重复利用。第二节火箭在太空达成目标,又可以返回地球,第二节火箭降落到2万米的高空,引擎又能发挥作用,开启引擎,降低火箭下降的速度,安全的降落到地点。