【我国液体火箭发动机试车台再获突破】
记者5月31日从中国航天科技集团六院获悉,5月30日,该院165所中国宇航新动力铜川试验中心亚洲最大推力试车台2号工位考台试车圆满成功。
这是继4月24日1号工位考台试车圆满成功后又一重大成果,标志着亚洲最大推力液体火箭发动机试车台双工位均已形成基础承载推力700吨的试验能力。
据了解,本次考台试车产品为85吨开式循环液氧煤油发动机,是六院为商业航天量身定制的一款发动机,已于今年4月2日首飞成功。
【液体火箭是由什么组成的】
燃料,氧化剂,输送,燃烧室
【液体火箭和固体火箭的区别】
对比一:推进剂不同
在我国现役的长征系列运载火箭中,除“长十一”火箭外,其他均为液体运载火箭。要比较两种火箭,我们首先要搞清楚它们之间的根本不同。
其实,固体火箭和液体火箭的区分主要看推进剂的形态,固体火箭的推进剂是固态的,液体火箭推进剂是液态的。很多人望文生义,以为液体火箭的意思是火箭本身的结构都是液态的,那只存在在科幻小说里。
正因为推进剂形态的不同,也造成了它们自身不同的特点。
对比二:发射前准备时间谁更短
要想知道液体火箭和固体火箭谁更“快”,有一个重要的指标就是“发射周期”,也就是发射前的准备时间。
火箭人经常把火箭比作出嫁的女儿。如果按照这种比喻,液体运载火箭“出嫁”前“梳妆打扮”的时间要稍长一些。北京宇航系统工程研究所总体设计人员邓新宇介绍道:“以长三甲系列火箭为例,发射前要进行转场,多轮的测试、总检查,要加注推进剂,各个环节走完,就得20天左右的时间。”当然,随着技术的进步,液体火箭的发射准备时间也在逐渐的缩短,比如最近发射的长征六号火箭,其发射准备周期可以缩短到7天。
而固体运载火箭,就好像更着急“嫁人”一般,由于它的推进剂很早就固定在发动机里,到了发射场以后,只需要进行简单的测试,就可以“风光出嫁”了。长征十一号总体设计人员刘佳佳说:“长征十一号运载火箭的发射准备可以在24小时以内完成,是目前国际上陆基发射的固体运载火箭中,发射准备周期最短的一个,准备周期越短,就意味着快速反应能力越强。”
对比三:储存周期谁更久
火箭的存储周期也是一个重要的指标。对于液体运载火箭而言,由于使用液态推进剂,存在着易挥发、腐蚀等风险,需要在临发射之前加注。加注完成后,必须在一定的时间内发射出去。邓新宇说:“目前,我国运载火箭使用的常温推进剂为四氧化二氮和偏二甲肼,它们加注后存储周期大概在7天左右;还有低温推进剂为液氢、液氧,它们加注后的存储周期是1天左右。”
但是固体运载火箭则不同,它在生产的时候,推进剂就已经在发动机里了。刘佳佳说:“这种方式就好像是在火箭里浇筑水泥一样,等到火箭燃料固化后,就是一个固体的药柱,不像液体燃料会挥发,也没有腐蚀性,因此保存时间可长达数年之久。”
对比四:运载能力谁更强
看起来,固体火箭在发射速度上、保存时间上都有优势,但说起运载能力,液体火箭则要更强一些。
虽然液体火箭发射准备周期长,但是它的性能更高。邓新宇说:“在相同的起飞规模下,液体火箭的运载能力更大,就是说,可以用更少的燃料走更远的路。”
我国的液体火箭中,素有“大力士”之称的长三乙运载火箭,运载能力可以实现高轨5.5吨;被称为“神箭”的长征二号F运载火箭,可以实现低轨8.6吨;我国新一代运载火箭长征五号,其运载能力可以达到高轨14吨、低轨25吨。因为“力气大”,所以液体运载火箭承载的“客人”大多都是“重量级”的,一般都在一吨以上,比如通信卫星、载人飞船、空间站等等。
而固体运载火箭运载能力就要小一些。刘佳佳说:“长十一火箭在700公里的太阳同步轨道运载能力有350公斤,低轨道运载能力达700公斤,专门发射小卫星。”不过近些年来,随着科技的进步,我国乃至世界上500公斤以下的小卫星发射需求不断增加,很多小卫星都在寻找搭载的机会。而“长十一”这样的固体火箭,就像是专门为小卫星定制的一样,非常适合这样的任务。
对比五:关机控制谁更灵活
除了运载能力更强,液体火箭有一个特殊的优势就在于其可以采取控制关机的模式。打个比方,液体火箭就像是家里的天然气灶,不想继续使用关了阀门就行,如果需要二次启动,再打开阀门就可以了。而固体火箭则不一样,它就像是我们过年时放的“窜天猴”,点火之后,只要燃料不耗尽,“根本停不下来”。当然,如果停下来,想再次点火在技术上也是十分困难的。
但是,如果您认为固体火箭将取代液体火箭,或者说固体火箭就不如液体火箭,那您就错啦!正因为固体火箭和液体火箭各自有各自的特点,所以,它们二者都有对方无法取代的优势。目前,国际上的主要航天强国都是“固液并存”,部分火箭也采用了“固液混合”的方式。因为只有兼顾,才能满足更多的任务要求,而我国研制新一代固体运载火箭,也是为了完善航天运输系统,使我国的航天技术走上新的台阶。