我们都知道火箭在发射的时候,火箭发动机会产生巨大的高温,而这种高温高达3000多度,尾焰热流高达近16兆瓦。凭借巨大的热流和冲击,在短短的几秒钟内,发动机把非常800多吨重的火箭推离发射平台。 哎,问题来了,火箭发动机喷口处的温度可是3000度以上的高温,而目前熔点最高的金属,也就是灯泡所使用的钨丝,其达到2000多度就已经被熔化了。那岂不是说,火箭发动机喷口的温度可以直接把火箭给熔化了,可为什么现实中并没有呢? 这要不怎么说人类是最聪明的动物呢,既然温度高的可以熔化掉火箭,那我直接降温冷却吸热,把它保护起来不就得了,这同样也是为什么在纸桶里装满水,遇火就不会着的原因。在设计火箭发动机的时候,设计师在其中安装了很多的冷却吸热系统,当然这可不是胡乱来的,不同类型自然是要对标不同发动机的。 今天我们就以大推力液体火箭发动机来说一说这奇妙的冷却之法,该型火箭发动机使用的是再生冷却。哎,这名字十分有趣昂,既能冷却,还能再生,这就有点奇妙了。 液体火箭发动机顾名思义,其燃料自然就是液体形态,比如说是液氢、再比如说是父辈们使用的煤油,又或者是液氧等等。而其中最难搞的就是液氢,想让这东西保持液体,那必须保证温度在零下252.7摄氏度左右。哎,这天然的冷却系统不正好就来了,在被当做燃料燃烧之前,先到喷口处以及火箭燃烧室外部溜达上一圈,温度不就下去了。 而且啊,在溜达的过程中还被燃烧热量给暖化了一下,节省了燃烧燃料的所需能量,还真是两全其美。除过再生冷却之外,还有屏蔽冷却和膜冷却,蒸腾冷却以及烧蚀冷却等多种冷却方法,所以根本不用担心火箭会被熔化。 可能有朋友还有点担心,这要是冷却系统出故障了,那岂不是就全乱套了,不用担心,我们怎么可能做如此不保险的事情。就比如说长征5B运载火箭,使用的就是液体燃料发动机,但是长征5B使用了很多的耐高温的新型材料,以及消氢点火装置,多层保护之下,喷口被熔化的情况很少发生。