技术追踪 火箭发动机的“喷”和“混”

那么,航天人用的是火箭发动机的什么技术呢?

在火箭的尾部,有几个像大钟状的物体,它们就是火箭发动机的喷管。

携带液体燃料的火箭发动机,它的燃料和氧化剂分别存储在不同的贮箱里。火箭需要启动时,通过火箭发动机的喷注器,让液体燃料和氧化剂喷出,在极短的时间内充分混合,点火燃烧,并引导产生的高温高压气体以极快的速度喷射出去,从而产生强大的推力。

“太空中没有氧气,氧化剂和燃料都靠火箭自身携带。”北京11所工程师袁宇说,“每一克都极其珍贵,丝毫不能浪费。”

要想不浪费,必须让燃料和氧化剂精确地混合,才能充分燃烧,对于液体火箭发动机来说,这种混合可不容易。

“首先,火箭发动机里流量非常大,每秒钟要烧掉几十上百公斤推进剂。”袁宇介绍,“其次,不能提前混合好,那样会引起爆炸,留给混合的时间极其短暂,仅有几毫秒,要在燃料和氧化剂喷出的一霎那间完成。最后留给燃烧反应的时间也非常短暂,从喷入燃烧室到变成气体喷出,中间停留的时间也不到10毫秒。”

于是,科学家们想出了火箭发动机喷嘴技术,该技术能让氧化剂和燃料通过不同的喷嘴,在以极高的速度喷射而出的同时,瞬间实现充分混合。

“要喷得巧妙,才能混合得均匀。”袁宇说,“通过喷和混,精确地控制燃料和氧化剂混合的速度及流量分布,让燃料和氧化剂在极短的时间内烧得干干净净。”

说到这,对怎样利用航天技术治理雾霾,可能有人已经猜到了几分。