高壓補燃火箭發動機

高壓補燃火箭發動機又稱分級燃燒循環火箭發動機。利用富燃預燃室或富氧預燃室的燃氣作用驅動渦輪，再將渦輪排氣引入主燃燒室進行充分燃燒的液體推進劑高壓火箭發動機。為了縮小發動機的結構尺寸，提高功率密度和減少比沖相損失，常選用高壓補燃火箭發動機。

基本介紹

• 中文名：高壓補燃火箭發動機
• 外文名：high pressure staged combustion rocket engine
• 學科：航空工程
• 領域：工程技術

簡介

高壓補燃火箭發動機又稱分級燃燒循環火箭發動機。

工作原理

利用富燃預燃室或富氧預燃室的燃氣作用驅動渦輪，再將渦輪排氣引入主燃燒室進行充分燃燒的液體推進劑高壓火箭發動機。為了縮小發動機的結構尺寸，提高功率密度和減少比沖相損失，常選用高壓補燃火箭發動機。隨著燃燒室壓強的提高、渦輪泵功率相應迅速增長，驅動渦輪的燃氣工質流量急劇增大，如果仍採用常規的燃氣發生器循環系統，發動機的比沖將顯著降低。採用分級燃燒循環系統能顯著提高發動機整機的性能。

優點

與常規發動機相比，高壓補燃循環液氧煤油發動機具備諸多優點：
（1）沒有污染，液氧和煤油都是環保燃料，而且易於存貯和運輸；
（2）經濟，推進劑比肼類燃料的成本低60%；
（3）可靠性高；
（4）可重複使用，可以進行多次試車，而且試車後仍可用於發射，不必每次測試都報廢一台便宜的發動機；

國外研究狀況

前蘇聯在20世紀60年代初研製的NK-33和D-57以及7U年代研製的RD-170、RD-120和RD-012等發動機都採用了分級燃燒循環方式。美國20世紀70年代研製的太空梭主發動機(SSME)亦為分級燃燒循環火箭發動機。這類發動機設計的燃燒室壓強都比較高，一般都在10MPa以上，這樣才能充分發揮分級燃燒循環的優越性。例如，RD-170火箭發動機的燃燒室壓強竟高達25MPa。也正因為如此。高壓補燃火箭發動機系統結構複雜，組件數量多，研製難度大。

發展前景

航天活動需要大推力的火箭發動機提供動力，載人航天、載人登月等重大航天活動更需要大推力、高可靠性、高安全性的火箭發動機支撐，可謂發動機的推力有多大，人類的足跡就有多遠。大推力液氧煤油發動機是運載火箭下面級主動力的全球選擇之一，幾十年的航天發展中，美、俄等航天國家研製了多種具有重大歷史意義的大推力液氧煤油發動機，奠定了其航天強國的地位。