最近,马斯克的SpaceX在其位于德克萨斯州的麦格雷戈工厂测验了一次猛禽2号发动机。依据SpaceX公布的实时测验视频,发动机在焚烧4秒后就封闭了,现场喷出大量的火焰和烟云,成果很不抱负,明显失利了!
据悉,这是一次稀有的失利,而上一次发生这种状况,还是1月份,当时也是在麦格雷戈工厂进行的测验,在那一次失利的测验过程中,发动机内部的部分部件都被融化了。
现在SpaceX的猎鹰火箭运用的是梅林发动机,不过它运用的是液氧火油推动剂,不能满意未来载人登陆火星的使命。因而,SpaceX很早便开发了猛禽系列发动机,2016年SpaceX还正式发布了猛禽发动机的参数,估计海平面推力300吨。
(图注:星舰SN9卸下来的猛禽发动机SN44)
SpaceX方案将猛禽发动机用在其新一代的Starship火箭上,这款新型火箭将用于履行行星际使命,在火星上建立人类据点。
猛禽2号是新一代的猛禽发动机。从外观上来看,猛禽2号比猛禽1号更为简练。猛禽1号的海平面推力为185吨,而猛禽2号方案达到至少230吨的推力,最高达到250吨的推力。不过,离当初设定的目标还有点距离。
在火箭推动技能还没有取得重大突破的当下,SpaceX研制的Starship火箭仍然是化学燃料火箭,而且是液体燃料火箭。
猛禽2号发动机运用液态甲烷作为燃料,液态氧作为氧化剂,这两种物质混合后,会在焚烧室中焚烧并产生很高的压力,然后从火箭尾部敏捷喷出,从而产生很高的推力。
依照这个原理,猛禽2号发动机为了完成230吨推力这个目标,焚烧室所要承受的压力将比上一代更高。
不过,SpaceX并不是唯一一个研究液氧甲烷火箭发动机的,亚马逊创始人贝索斯的蓝色起源也在研究这一类型的火箭发动机,代表型号为BE-4,推力和猛禽2号相差不大。
固体燃料火箭和液体燃料火箭,谁优谁劣?
这里简单介绍一下,液体火箭和固体火箭的首要区别在于推动剂形状的不同。
液体火箭选用液体推动剂,别离储存在火箭的氧化剂箱和燃料箱中,作业时再将它们输送入发动机的焚烧室;而固体火箭选用固体推动剂,无需储存和输送,推动剂就储存在发动机焚烧室内。
至于好坏,各有千秋。
液体推动剂由于活性比较强,不容易存储,在运用前才进行加注,这会拉长火箭的发射周期;而固体推动剂现已预先混合加注好了,发射前的预备周期短,使之具备了快速反应才能。
不过,液体推动剂焚烧时功率更高,火箭推力也就更大。比照之下,在相同的载荷下,液体火箭具有更强的运载才能。而且液体推动剂不想用时能够像天然气相同敏捷封闭阀门,而固体火箭就像窜天猴相同,一旦焚烧就没办法控制。
基于它们的好坏,现在航天领域用的都是液态火箭,因为液体火箭运载才能强、可控性高,所以SpaceX持续研究液体燃料火箭也在预料之中。
化学燃料火箭推动技能,现在现已发展到极限了,要想取得更大的推力,就只能将火箭造得更大。至于核燃料火箭等新型火箭,未来10年应该都不或许成真,化学燃料火箭还将持续发挥它的价值。
(图为土星5号运载火箭)
作为液体火箭发动机,SpaceX的猛禽2号并非最强,还不及RS-68。RS-68火箭发动机是美国研制的世界上推力最大的液氢液氧火箭发动机,推力300吨,被用作德尔塔4号重型运载火箭的第1级。至于俄罗斯推力最大的液氢液氧火箭发动机则是RD-0120,推力为200吨。
现在世界上现役最强壮的液体火箭发动机是俄罗斯的RD-171(RD-170的改进型),选用液氧火油推动剂,单台推力约800吨,比从前用于土星5号火箭一级的F-1液氧火油火箭发动机(推力约680吨)还强。此外,RD-170的降级衍生版本有RD-180、RD-191、RD-151等。
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