固液火箭发动机推进剂的点火方法

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发表时间:2016-01-08 20:19作者:航天工程网址:http://www.jcaae.com
导语:

重点介绍固液火箭发动机的推进剂在哪些情况下可以实现点火...



  在固液火箭发动机中保持固一液推进剂稳态燃烧的条件,乃是不间断地自燃烧区向固体装药的气化表面提供热量。发动机开始启动时,燃烧区当然尚未形成,为了创造气化的条件,就需要采用某种专门的热源。因此,在固液发动机中,推进剂点火系统这个问题的重要性,并不亚于其它类型火箭发动机的点火问题。
    在参考资料中提到了各种不同的固液发动机的点火系统及点火方法。相关文献指出,如果固体推进剂能独自燃烧,则可用火药点火器,其类型和用于固体发动机中的一样。在这种情况下,借助于点火器燃烧产物对装药表面的热力作用,就开始进行气化(燃烧)过程。
    在用过氧化氢作氧化剂的固液发动机中,采用在燃烧室入口处分解过氧化氢的办法比较方便。这时,在装药通道内将进入约达700°C的炽热气体,固体装药的气化过程就在过氧化氢分解产物的热力作用下开始进行,这就不需要附加的点火装置了。
    对一个不大的固液火箭发动机作过启动示范。其氧化剂为液氧,用启动电嘴和喷射少量丙烷的办法来启动,丙烷借助启动电嘴与液氧燃烧。但是试验表明了这种点火系统使发动机结构复杂化,而且只对推力不大的发动机有效。
    作为固液推进剂最简单、最可靠的启动点火方法,是采用自燃物质点火。在液体发动机的理论中,这种点火方法有时称之为化学的点火。
    存在着一些这样的固液推进剂对子,当两组元互相接触时就开始放热反应,从而导致推进剂的点火。如果从它们当中选取固液发动机的推进剂,那么解决启动问题就很简单。只用简单的终止和恢复液体组元供应的方法,即可达到任一次数的关机和启动。
    如果固液发动机的主要推进剂组元在互相接触时不自燃,可以选取某个第三种启动的组元,此组元在与主推进剂组元之一接触时能够自燃。当选取的启动组元为固态物质,且此物质与液体推进剂接触就自燃时,则可将此固态物质安附在固体推进剂的装药通道表面上。在这种情况下发动机只能启动一次。如果启动组元是液体,且与固体推进剂接触时能自燃,则可在启动时,在液体主推进剂输入之前,将此组元直接喷入燃烧室。采用较复杂的发动机系统,可保证将启动组元多次喷入燃烧室,从而可以多次启动发动机。
    制造多孔的固体装药,并用与另一组元相接触时能自燃的液体充填气孔,这样也可以实现点火。发动机启动时,气化表面应有足够多的敞口气孔以保证点火,而与此同时气孔又必须相当小,以免液体流出。
    在固体装药中加入一些与液体组元相触时能产生放热反应的颗粒,也有可能实现点火。


编辑:Jevon

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