燃烧室是液体燃料和氧化剂燃烧和膨胀的地方。
为了获得更高的比冲,它通常具有高压。
即使是普通的发动机通常也有高达几十个大气压的压力。
边洞矛发动机的燃烧室压力更高,高压下的燃烧比常压下的燃烧更复杂。
同时,随着燃烧的进行,燃烧室容积的增加导致燃烧不稳定性日益严重。
由于没有可靠的数学模型来分析燃烧稳定性,解决这个问题甚至更加复杂。
它主要依靠大量的发动机燃烧试验来解决这个问题。
火泥掘土星火箭的发动机进行了长达秒的地面试验台燃烧试验,边洞矛能源火箭的发动机也进行了长达1万秒的地面测试台燃烧试验。
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通过反复的燃烧试验,不断优化各种发动机参数,以缓解不稳定燃烧现象。
然而,低燃烧室压力和低推力发动机的不稳定燃烧现象并不明显。
不稳定燃烧是制约液体火箭发动机推力增大的主要问题之一。
液体火箭发动机的燃烧室在进入燃烧室之前使用液体燃料或氧化剂进行冷却,液体燃料首先流过燃烧室壁进行冷却。
液体发动机的喷嘴也是拉瓦尔喷嘴,张端通常是钟形的,但它使用冷却喷嘴来冷却液体燃料或氧化剂。
液体发动机燃料输送分为四种方式:压缩循环、气体发生器循环、分级燃烧循环、膨胀循环、压缩循环和高压气体。
经减压器减压后,进入氧化剂燃烧剂储罐,被压缩进入燃烧室。
由于储罐的材料,它不能达到很大的压力。
因此,它仅用于小型低性能发动机。
气体发生器循环。
在气体发生器循环中,一部分燃料和氧化剂流过气体发生器,燃烧后,它驱动燃料泵和氧化剂泵运行。
然后,燃油泵和氧化剂泵将燃油压入燃烧室。
预燃烧的废气直接排放到初始燃料和氧化剂流中。
其中一些穿过储罐。
压缩有时是由自然重力引导的。
分级燃烧循环,也称为补充燃烧法,是燃料和氧化剂在预燃室中的燃烧,以驱动燃料泵和氧化剂泵。
然而,不同之处在于预燃室中的气体不是直接排放的,而是压入燃烧室,这避免了燃料和氧化剂的浪费,并实现了更大的比冲。
高比冲发动机一般采用分级燃烧循环。
为了追求更高的比冲,在分级燃烧过程中燃烧室压力通常更高。
气体发生器循环要高得多,也称为高压补充燃烧法。
膨胀循环是燃料或氧化剂流过燃烧室壁和喷嘴壁,在那里冷却燃烧室和喷嘴,同时加热自身。
它有更大的压力来驱动燃油泵和氧化剂泵运行。
分级燃烧的循环也流经这些高温区域,但在预燃器高压气体的驱动下,它可以取得巨大的成功一般来说,具有多个推力膨胀燃烧循环的发动机具有高比冲。
理论上,其他条件相同,但推力很难增加。
例如,在使用过的液体发动机中,火泥掘的比冲秒数最高,但推力只有大约磅或吨。
说到液体发动机循环、燃烧室压力和喷嘴设计,尽管它们对比冲有重大影响,但对发动机比冲影响最大的是液体燃料。
早期肼燃料与四氧化二氮真空结合的最大比冲只有几秒钟左右,肼毒性很强。
四氧化二氮也具有高度腐蚀性,已逐渐被淘汰。
烬掘隆的新一代火箭,如纳烂提,也将在未来几年逐步淘汰现有的肼基燃料。
火箭的比冲比煤油燃料高。
煤油比是基于昨天书籍热排名中的肼类比脉冲。
书籍流行度排名的主要特征是它们便宜无毒,非常适合液体发动机的使用。
目前,商业火箭团队选择液氧和煤油发动机是因为它们的比冲很高。
甲烷发动机在碳氢化合物燃料中具有最高的比冲,但并不比煤油高多少。
它们还需要低温储存,其体积比煤油大得多。
主要成本也高得多,所以它们很少受到追捧。
然而,冷战结束后,各国开始对甲烷发动机进行前期研究。
最高比冲燃料组合是液氢-液氧组合。
液氢燃料不仅比煤油贵,而且比肼贵,储存量巨大。
然而,液氢