3000度高溫,鎢絲都能熔化的溫度沒反應,火箭發動機有何秘密?

我們都知道火箭在發射的時候,火箭發動機會產生巨大的高溫,而這種高溫高達3000多度,尾焰熱流高達近16兆瓦。憑藉巨大的熱流和衝擊,在短短的幾秒鐘內,發動機把非常800多噸重的火箭推離發射平臺。

3000度高溫,鎢絲都能熔化的溫度沒反應,火箭發動機有何秘密?

哎,問題來了,火箭發動機噴口處的溫度可是3000度以上的高溫,而目前熔點最高的金屬,也就是燈泡所使用的鎢絲,其達到2000多度就已經被熔化了。那豈不是說,火箭發動機噴口的溫度可以直接把火箭給熔化了,可為什麼現實中並沒有呢?

這要不怎麼說人類是最聰明的動物呢,既然溫度高的可以熔化掉火箭,那我直接降溫冷卻吸熱,把它保護起來不就得了,這同樣也是為什麼在紙桶裡裝滿水,遇火就不會著的原因。在設計火箭發動機的時候,設計師在其中安裝了很多的冷卻吸熱系統,當然這可不是胡亂來的,不同型別自然是要對標不同發動機的。

3000度高溫,鎢絲都能熔化的溫度沒反應,火箭發動機有何秘密?

今天我們就以大推力液體火箭發動機來說一說這奇妙的冷卻之法,該型火箭發動機使用的是再生冷卻。哎,這名字十分有趣昂,既能冷卻,還能再生,這就有點奇妙了。

3000度高溫,鎢絲都能熔化的溫度沒反應,火箭發動機有何秘密?

液體火箭發動機顧名思義,其燃料自然就是液體形態,比如說是液氫、再比如說是父輩們使用的煤油,又或者是液氧等等。而其中最難搞的就是液氫,想讓這東西保持液體,那必須保證溫度在零下252。7攝氏度左右。哎,這天然的冷卻系統不正好就來了,在被當作燃料燃燒之前,先到噴口處以及火箭燃燒室外部溜達上一圈,溫度不就下去了。

而且啊,在溜達的過程中還被燃燒熱量給暖化了一下,節省了燃燒燃料的所需能量,還真是兩全其美。除過再生冷卻之外,還有遮蔽冷卻和膜冷卻,蒸騰冷卻以及燒蝕冷卻等多種冷卻方法,所以根本不用擔心火箭會被熔化。

3000度高溫,鎢絲都能熔化的溫度沒反應,火箭發動機有何秘密?

可能有朋友還有點擔心,這要是冷卻系統出故障了,那豈不是就全亂套了,不用擔心,我們怎麼可能做如此不保險的事情。就比如說長征5B運載火箭,使用的就是液體燃料發動機,但是長征5B使用了很多的耐高溫的新型材料,以及消氫點火裝置,多層保護之下,噴口被熔化的情況很少發生。