航天运载火箭的动力系统包括火箭发动机和推进剂输送系统两大部分。火箭能够上升、高飞,就是来产生强大的推力,从而把有效载荷送入太空。因此,动力系统是运载火箭的核心。火箭发动机是运载火箭动力系统中核心的核心。它的主要特点是不象飞机那样需要空气中的氧气做氧化剂,而是依靠自身携带的推进剂(包括氧化剂和燃烧剂)独立进行工作。
液体火箭发动机主要由燃烧室和喷管、涡轮泵和活门自动器等三大部分组成。燃烧室和喷管可使推进剂在室内燃烧,产生3000摄氏度以上的高温和30—200个大气压的高压气体,高速从喷管喷出,形成强大的推力。这些结构要承受如此的高温、高压必须采用高强度的耐热合金材料,并附有强冷却系统。有的火箭发动机的燃烧室或喷管制成可摆动的,或采取可调整改变推力方向的装置,它可产生控制力和力矩,起到控制系统执行机构的作用。涡轮泵是利用燃气发生器产生的气体吹动涡轮,涡轮再带动涡轮泵,分别使氧化剂和燃烧剂提高压力,以便注入燃烧室。
活门自动器是用以控制发动机的启动或关闭,以及调节推进剂的流量,控制火箭发动机的推力大小的。
推进剂输送系统主要就是用于输送推进剂,保证液体推进剂具有一定的入口压力,使离心泵能正常工作,从而保证发动机燃烧室所需的推进剂输入量。
左图
阿丽亚娜航天公司研制的“阿丽亚娜”火箭上的一级助推器的冷却系统,由德国为其制造
右图
燃烧室是火箭的动力源。这是“阿丽亚娜”火箭上的燃烧室,也由德国研制生产
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