火箭的火焰和新一代環保型火箭發動機

人民網記者許秀華

2007年06月11日07:40  來源:人民網科技

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  來基地之前,我那尚不滿5歲的兒子棋棋一定讓我替他帶一個“為什麼”給“那些做火箭的人”。他的“為什麼”是:“為什麼汽車開得再快,也不會冒火,火箭上天的時候就得噴火呢?”

  於是,到基地后,我就四處尋找“那些做火箭的人”。

  敲了幾位採訪對象的房門,都不見動靜后,見到一個敞開的屋門,我們就走進去和裡面的人聊了起來。他們正巧來自航天推進技術研究院(西安),我於是採訪了長征三號甲火箭一、二級發動機技術負責人韓俊峰。

  韓俊峰介紹說,常溫發動機,也就是一、二級發動機使用兩種推進劑,一種是氧化劑四氧化二氮,一種是燃料偏二甲?。對於長三甲這種三級火箭來說,三級發動機是採用液氫和液氧作燃料的低溫發動機。

  火箭的動力主要來自於推進劑產生的反作用力。在發動機內部的推力室內,偏二甲?和四氧化二氮兩種氣體混合后,自動燃燒,產生高達3000℃的高溫,其中四氧化二氮以180千克/秒,偏二甲?以90千克/秒的速率,在體積膨大后加速噴出,因此在火箭的尾部形成了燃燒的火焰。

  由於四氧化二氮會揮發分解為二氧化氮,二氧化氮經人體呼入后,遇水會變成硝酸腐蝕人的呼吸道﹔而偏二甲?則不僅會加速人體維生素B6的代謝,造成人體維生素B6的匱乏,還會對人體肝臟產生一定的毒害作用,引發中毒性肝炎。

  在2012年我國火箭推進系統將採用新型環保燃料,新一代的大推力火箭可以產生高達120噸的推力,而目前的火箭推力一般在75噸左右。新型的火箭燃料將採用煤油──液氧,與現在的燃料混合即燃燒不同的是,新型的環保燃料需要化學點火過程,新型環保燃料產生的溫度更高,火焰為白色。

  除煤油──液氧組合外,新一代環保燃料還將採用液氫和液氧作為燃料。

  新型的環保燃料比目前的火箭發動機燃料成本更低,目前已經成功進行連續400秒試車,即可以保証長達8分鐘的火箭推力。

  新一代的環保火箭最大能將25噸的有效載荷送入近地軌道,即便向遠離地球達36000公裡的地球同步軌道執行發射任務,其最大運載能力也達14噸,達到國際主流運載火箭水平。

  由於新型環保燃料會產生100-200Mpa 的巨大壓力,因此對推力室的要求較高,還有一些技術難關有待攻克。(人民網西昌衛星發射中心5月31日電)

(責編:張文君)
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