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穿行于地面与太空的能源——SABRE涡喷火箭变循环

更新时间:2019-03-03

而航空发动机轻松能够大多少千秒的比冲,下图绿色部分为涡扇发动机,最下方的红色为火箭发动机。

比冲:为翱翔能源系统的效率描述。每单位分量的推动剂产生的推力乘以其发生推力的时长,再除以其推进剂的单位分量,单位为秒。举个例子,1公斤的燃料加氧化剂,进入发动机产生了100公斤推力,持续了3秒。100公斤推力 X 3秒 / 1公斤燃料 = 300秒。

航天飞机固然叫飞机,但是其能源为火箭发动机,且返回时为无动力滑翔

在动力范围尤其明显,航空飞翔因为可能获得空气中的氧气,飞机只有要携带燃料。而航天动力则需要额外携带氧化剂,且火箭升空需要绝对飞机更大的推力。

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当然飞机发念头的比冲只算燃料,因为氧化剂就是空气中的氧气,直接吸入无需携带。而火箭动员机由于须要工作于大气层外所以需要额定携带巨量的氧化剂,所以诚然也追求高比冲,然而还仍然远远低于飞机发动机。航天飞机氢氧液体主发动机SSME真空比冲452.3秒,已经是行业翘楚了。

SABRE发动机组成部分 进气

火箭固态发动机的工作原理是怎么的?

而英国Reaction Engines公司用了多少十年的时间开发了一款传奇的变循环发动机攻破了航空与航天间的壁垒,将氢氧液体火箭发动机与涡轮喷气发动机结合了起来。

以氢氧火箭为例,烧掉每4公斤氢气需要32公斤氧气(如果完全燃烧)。假如不带氧气直接从空气中吸入,这效力提升如许巨大,起飞重量骤减。(当然实际氢氧火箭都是贫氧焚烧,为比冲最优焚烧比)

而很多(不是所有)火箭离地需要的固体火箭助推器,推力大然而比冲更低。(当然也有液体火箭助推器比喻劳模Soyuz)

人类领有一百多年的航空史跟几十年的航天史,但是航空跟航天始终以来相对独破。


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