中国长征九号项目 不仅仅是一款超重型火箭(8)
2023-04-08 来源:文库网
没有冒出黑烟的燃气管，但是有冒黑烟的尾喷管
F1发动机虽然是燃气发生器循环，但是看起来并没有外置的燃气排出管，这是因为F1发动机使用了另外一种设计：把燃气直接输入燃烧室的下半部分。虽然依旧不发生二次燃烧，但是可以在喷管的内表面形成一层气膜，让充分燃烧的燃气和喷管表面隔绝接触，保护发动机尾喷管不受高温伤害。
依然没有充分燃烧的燃气
接下来说说使用分级燃烧循环的煤油机。
分级燃烧循环是指先用一部分氧气和全部的燃料、或者一部分燃料和全部的氧气在预燃室内进行燃烧（即富氧和富燃），产生燃气驱动涡轮泵，然后所有燃料都输入燃烧室内进行二次燃烧。分级燃烧循环构造比较复杂，但是由于煤油富燃燃烧会产生黑烟的原因，分级燃烧一般选用富氧燃烧。
而分级燃烧除了比冲更高之外，由于预燃室和涡轮盘处没有过多黑烟，所以对于循环利用也更有优势，甚至可以做到先进行地面试车验证性能，再装上火箭执行发射任务。
理论上来说，富氧燃烧由于煤油发生了完全燃烧，燃气的温度可高达3000摄氏度，而分级燃烧循环发动机的导流管还需要将高温燃气持续弯转180度，很少有材料可以承受这样的高温冲刷。
别人避之不及的烫手山芋，现在要和他跳一曲华尔兹
当年美国人放弃分级循环选择效率更低燃烧发生器循环，很大程度也是因为这个原因。但是据说当年苏联科学家实践富氧燃烧之后，找到了这个问题的另一个解决方式：给预燃室输入更多的氧气，用氧气的低温将燃气的高温稀释掉。然而，挺过富氧燃烧的高温并没有这么简单，还需要性能极强的耐热材料。苏联在耐热材料上曾颇有建树，给了苏联的煤油发动机研发事业很大的支持。那么，中国的耐热材料又如何呢？
F1发动机虽然是燃气发生器循环，但是看起来并没有外置的燃气排出管，这是因为F1发动机使用了另外一种设计：把燃气直接输入燃烧室的下半部分。虽然依旧不发生二次燃烧，但是可以在喷管的内表面形成一层气膜，让充分燃烧的燃气和喷管表面隔绝接触，保护发动机尾喷管不受高温伤害。
依然没有充分燃烧的燃气
接下来说说使用分级燃烧循环的煤油机。
分级燃烧循环是指先用一部分氧气和全部的燃料、或者一部分燃料和全部的氧气在预燃室内进行燃烧（即富氧和富燃），产生燃气驱动涡轮泵，然后所有燃料都输入燃烧室内进行二次燃烧。分级燃烧循环构造比较复杂，但是由于煤油富燃燃烧会产生黑烟的原因，分级燃烧一般选用富氧燃烧。
而分级燃烧除了比冲更高之外，由于预燃室和涡轮盘处没有过多黑烟，所以对于循环利用也更有优势，甚至可以做到先进行地面试车验证性能，再装上火箭执行发射任务。
理论上来说，富氧燃烧由于煤油发生了完全燃烧，燃气的温度可高达3000摄氏度，而分级燃烧循环发动机的导流管还需要将高温燃气持续弯转180度，很少有材料可以承受这样的高温冲刷。
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当年美国人放弃分级循环选择效率更低燃烧发生器循环，很大程度也是因为这个原因。但是据说当年苏联科学家实践富氧燃烧之后，找到了这个问题的另一个解决方式：给预燃室输入更多的氧气，用氧气的低温将燃气的高温稀释掉。然而，挺过富氧燃烧的高温并没有这么简单，还需要性能极强的耐热材料。苏联在耐热材料上曾颇有建树，给了苏联的煤油发动机研发事业很大的支持。那么，中国的耐热材料又如何呢？
