節(jié)流火箭發(fā)動機(jī)技術(shù)高在哪里?

現(xiàn)代的火箭都是龐然大物,比如向地球低軌道成功發(fā)射10噸左右的物體環(huán)繞地球穩(wěn)定飛行,這火箭的起飛重量就需要超過600噸。胖五發(fā)射起飛重量870噸,則可以實(shí)現(xiàn)地球低軌道25噸的運(yùn)力。至于起飛重量超過1000噸的大火箭規(guī)格就更大了。這么一些高度相當(dāng)于20到30層樓,一級加助推器的總截面面積,比普通家庭住宅還大,一旦噴火燃燒,自然是驚天動地。大多數(shù)大推力火箭一旦點(diǎn)火,就很難在燃料沒有全部燃燒完畢的情況下中途關(guān)機(jī)。而燃燒時(shí)的推力也大體是比較穩(wěn)定的。而誰誰家就因?yàn)樵谌蜃钤缯莆沾笮突鸺o緊關(guān)機(jī)的技術(shù)而驚動了國際航天界。這種不可以任意關(guān)機(jī),推力穩(wěn)定的大火箭,不停的往天上飛還可以,但是一旦要求其反著來,逐步的從天上往下落,傳統(tǒng)的火箭發(fā)動機(jī)就不行了。因?yàn)闊o論是在地球上回收火箭準(zhǔn)備再次利用。
還是登陸月球或者其他沒有大氣層的外星,往下落的過程中,火箭反推需要不斷的消耗燃料,其實(shí)整個(gè)降落體的自重是不斷減少的。而如果此時(shí)反推火箭的推力不變。那么這樣的組合體根本不能降下來,反倒可能再次升上去。而且隨著距離定點(diǎn)的降落位置越來越近,需要的反推力會越來越小,而且必須精準(zhǔn)的掌握推力和自重的變化曲線,才能實(shí)現(xiàn)輕盈的登陸外星。這種特殊的火箭發(fā)動機(jī),就叫變推力火箭發(fā)動機(jī)或者叫節(jié)流火箭發(fā)動機(jī)。瀚海狼山認(rèn)為嚴(yán)格來講,變推力火箭發(fā)動機(jī)的范圍比節(jié)流火箭發(fā)動機(jī)的范圍要大一些。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)火箭的變推力不僅僅只有節(jié)流這一種技術(shù)路線。而當(dāng)代成熟的變推力發(fā)動機(jī)大多是節(jié)流發(fā)動機(jī),因此可以暫時(shí)認(rèn)為節(jié)流火箭發(fā)動機(jī)就可以代表變推力發(fā)動機(jī)的技術(shù)潮流。節(jié)流火箭發(fā)動機(jī)有多重要??纯?019年,

各國登陸月球的探測器,只有誰誰家降落在月球背面的嫦娥4號成功就知道了。嫦娥3號和4號,還有即將發(fā)射的嫦娥5號最關(guān)鍵的核心技術(shù)之一,就是7500牛的變推力節(jié)流火箭發(fā)動機(jī)。三哥的月球著陸器上根本就沒有這種技術(shù)。居然用5臺800牛的固定推力的小發(fā)動機(jī)依次關(guān)機(jī)來賭一把。結(jié)果到最后,等于5根腿的桌子被砍掉了4根腿,在距離月面3.4公里時(shí)不翻車就怪了。因此三哥軟著陸月球的能力目前不是成功了99.9%,而且還欠缺99.9%,因?yàn)樽罨镜暮诵募夹g(shù)都不具備。目前的火箭變推力發(fā)動機(jī)要實(shí)用化,一般有2大技術(shù)流派。第一自然就是節(jié)流。準(zhǔn)確的說法是大范圍流量調(diào)節(jié)技術(shù)。即采用帶有可調(diào)氣蝕管的雙組元流量調(diào)節(jié)閥,調(diào)節(jié)推進(jìn)劑流量和混合比。流量的調(diào)節(jié)可通過改變調(diào)節(jié)錐的行程,進(jìn)而改變喉部流通面積而實(shí)現(xiàn);通過調(diào)節(jié)兩個(gè)調(diào)節(jié)錐的相對位置及精確設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)錐的型面,可實(shí)現(xiàn)對火箭燃料和氧化劑的流量精確控制,從而對發(fā)動機(jī)混合比進(jìn)行精確控制。最終精確控制推力。

另一個(gè)技術(shù)流派,則是高性能針?biāo)ㄊ絿娮⑵髟O(shè)計(jì)技術(shù)。針?biāo)ㄊ絿娮⑵髋c雙組元液體火箭發(fā)動機(jī)典型的撞擊式或同軸式噴嘴比較,具有獨(dú)特的幾何特性和噴注特性。針?biāo)ㄊ絿娮⑵髂軌虍a(chǎn)生很高的燃燒效率。調(diào)節(jié)范圍更大。推力變化從1倍一直到15倍左右。目前誰誰成熟的變推力火箭發(fā)動機(jī)推力變化可以做到1到10調(diào)節(jié),雖然還可以繼續(xù)提升水平,但是現(xiàn)階段已經(jīng)完全夠用了。