火箭的發動機是什麼結構?

汽車發動機將燃料燃燒釋放的能力通過活塞轉化為轉動的動能。但火箭不需要轉動的動能,直接利用燃燒的能量的反推力不就可以發射了嗎?(當然,需要控制。)發動機是用來幹什麼的?


首先,飛機發動機和火箭發動機是兩碼事,普通意義上的發動機都是旋轉的形式實現能量輸出,而火箭發動機是利用反作用力來實現能量輸出的,下面談一談固體火箭發動機的結構。
固體火箭發動機說白了就是一個鐵殼子,主要由殼體、固體推進劑、噴管、點火裝置等四部分組成。

  1. 固體推進劑配方及成型工藝、噴管設計及採用材料與製造工藝、殼體材料及製造工藝是最為關鍵的環節,直接影響固體發動機的性能。固體推進劑配方各種組分的混合物可以用壓伸成型工藝預製成藥柱再裝填到殼體內,也可以直接在殼體內進行貼壁澆鑄。
  2. 殼體直接用作燃燒室。噴管用於超音速排出燃氣,產生推力;噴管組件還要有推力矢量控制(TVC)系統來控制導彈的飛行姿勢。
  3. 點火裝置在點火指令控制下解除安全保險並點燃發火藥產生高溫高壓火焰用於點燃殼體內的推進劑。

固體火箭發動機的結構如圖所示,圖片摘自百度百科。


http://www.kcsa.cn/?p=908
LRE5000液體火箭發動機圖紙下載

http://www.kcsa.cn/?p=350
液體火箭發動機設計教程

http://www.kcsa.cn/?p=403
QU8K項目紀實


還是我來扯淡吧。。。。。本人非專業人士,本回答純屬誤人子弟。
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關於固體火箭發動機的結構上面的答案已經給了,但是液體火箭發動機的結構卻給的不甚詳細。
液體火箭發動機,基本上就是個將火箭所攜帶的氧化劑與燃料混合起來後進行燃燒的一個工具。氧化劑與燃料單獨而言是比較穩定的,不容易發生爆炸,但混合起來就不同了,所以二者在火箭內的儲箱是嚴格分開的,只有在燃燒前才會混合在一起。通常而言,為了追求在一定體積重量下儘可能高的獲得大推力,火箭發動機要求在儘可能短的時間內燃燒儘可能多的燃料,這就要求燃料和氧化劑必須要儘可能快的流入發動機內混合燃燒,基本上液體燃料火箭發動機外面各種林林總總的管道都是為了這個目的而服務的。通常而言使燃料更迅速的流進發動機的手段有兩個,一個是向燃料/氧化劑箱內進行加壓,壓著它們流出來,另一種,也是主要的一種,就是直接用燃料/氧化劑泵來直接將燃料/氧化劑壓入燃燒室。這麼個過程說著簡單,實現起來難,畢竟燃料/氧化劑泵需要消耗極其可觀的能量來驅動,它們的動力來源一直都是個問題,例如米國SSME的液氫泵,強大到30萬軸馬力。又如火箭發動機的散熱問題,幾十噸的高能燃料燃燒會產生將近兩千度的高溫,如何才能保證讓噴管不融化,是個問題。又如液氧液氫發動機的氫泵,需要在低溫液氫當中以每分鐘幾萬轉的高轉速工作,且兩邊壓差巨大,如何保證它正常工作,是個極其困難的事情。下面就舉幾個栗子吧!
1.第一種成熟的液體火箭發動機---德國的V2火箭發動機。

圖中下面黑色的框框就是燃燒室和拉瓦爾噴管,紅色為燃料---酒精的管路,藍色為液氧管路,它們從上邊看不見的地方的液氧和酒精儲箱中來。V2火箭發動機靠著混合燃燒高錳酸鉀(記憶不一定正確)和濃度為80%的雙氧水在燃氣發生器當中燃燒來驅動一個瓦爾特渦輪,即圖中那個檸檬黃的方塊,產生的廢氣從左邊的灰色管路排出。這個渦輪會驅動旁邊的一個液氧泵,就是旁邊的紫色方塊,高錳酸鉀和雙氧水儲存在上面的兩個粉色和黃色的橢圓當中。液氧從液氧箱出來後,進入液氧泵被加壓,隨即送入燃燒室當中,其中一路液氧被導出來用於給燃氣發生器降溫,吸收熱量後的液氧體積膨脹變為了氧氣,這股氧氣被輸入到液氧箱中來為液氧箱加壓。另一路酒精則直接被注入到尾噴管的夾層當中為尾噴管進行冷卻,吸熱後的酒精氣化然後上行注入燃燒室與液氧混合進行燃燒。
注意V2發動機的燃氣發生器只能工作一分鐘多一點,就是這一分鐘多的加速就夠V2飛出幾百千米了。

可以對應這張圖來看一下它的結構。

同是V2的發動機,對比下上面的說明,估計你已經能猜出各種管路的用途了。
2.


液體火箭發動機外形和結構如圖:


火箭發動機的作用就是用於讓推進劑燃燒產生高速射流,並向後噴射,來獲得反推力的,其雖叫發動機,但它的工作原理和汽車發動機是不同的。


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