液体火箭发动机综述

太空飞船的发动机类型有哪些？一、固体火箭发动机固体火箭发动机是一种使用固体推进剂的发动机。

它的特点是结构简单、可靠性高，并且具有短时间内可以达到较高的推力的优势。

由于固体火箭发动机的固体燃料和氧化剂都被包装在一个封闭的容器中，因此可以灵活地将其应用于各种航天器和导弹发射器。

固体火箭发动机的基本原理是利用固体燃料的燃烧产生庞大的燃气压力，通过喷射这些燃气来推动发动机。

在燃料外壳内，有预先确定的燃烧室，燃料是一种复合材料，包括固态燃料、氧化剂和添加剂。

当点火后，燃料和氧化剂在燃烧室内进行剧烈燃烧，产生大量的高温高压燃气，向喷嘴方向喷射，从而产生推力。

固体火箭发动机具有体积小、推进力大、可靠性高等优点，但固体燃料无法控制和关闭，因此不能实现燃烧时间的调整。

二、液体火箭发动机液体火箭发动机是一种使用液体推进剂的发动机。

液体火箭发动机具有推力连续可调、结构复杂等特点。

它由燃烧室、燃料供给系统、氧化剂供给系统、喷管等组成。

液体火箭发动机的原理是通过将燃料和氧化剂分别储存在独立的容器中，并通过燃料供给系统和氧化剂供给系统将燃料和氧化剂按一定比例混合后送入燃烧室进行燃烧。

当燃料和氧化剂混合并点燃后，高温高压燃气通过喷管喷出，产生巨大的推力，推动太空飞船运行。

液体火箭发动机比固体火箭发动机具有更高的推力调节范围，能够实现推力连续可调，可以进行长时间运行。

但液体火箭发动机的结构复杂，制造和使用成本较高。

三、离子推进器离子推进器是一种利用离子作为推进剂的发动机。

离子推进器通常由离子发生器、加速器、离子束出口等部分组成。

离子推进器的基本原理是利用电离的气体分子产生离子，然后通过电场加速离子，形成高速离子束，产生推力。

由于离子的质量较轻，因此能够提供较高的速度，推进效率较高。

离子推进器具有长推力作用时间，燃料利用效率高等优点。

然而，离子推进器的推力较小，需要较长的时间才能达到足够的速度，因此适用于长时间航行的任务。

四、核推进器核推进器是一种使用核能作为能源的发动机。

火箭发动机的设计和研制火箭发动机是实现人类太空探索的关键技术之一，同时也是现代军事领域的必备装备。

如何设计和研制高性能的火箭发动机一直是航空航天领域的重要课题。

本文将从火箭发动机的种类、工作原理、设计和研制等方面进行探讨。

一、火箭发动机的种类1. 液体火箭发动机液体火箭发动机是一种最早应用于火箭领域的发动机，它的燃料和氧化剂都是液态的，需要在发射前进行注入，比较复杂。

但由于其燃料热值高，推力强，灵活性高，是目前火箭发动机的主流类型之一。

2. 固体火箭发动机固体火箭发动机是将燃料和氧化剂同时放在一个密闭容器内储存的发动机，使用时点燃燃料，通过燃烧释放出大量气体产生推力。

固体火箭发动机结构简单，容易起火，但燃料热值较低，难以控制推进力大小，适用范围较窄。

3. 混合火箭发动机混合火箭发动机是将液体氧化剂和固体燃料进行混合燃烧的发动机，结合了液体火箭发动机和固体火箭发动机的优点，满足了一些特殊需求。

但由于混合燃烧的复杂性，目前仍然处于试验阶段。

二、火箭发动机的工作原理火箭发动机的工作原理是利用火箭燃料的燃烧释放出气体，在火箭底部产生反向的推力，这个推力将火箭向上推动。

具体来说，火箭发动机的工作过程分为燃烧室、喷管和尾焰三个部分。

在燃烧室内，燃料和氧化剂混合后由点火器点燃，产生高温高压的燃烧气体。

这些气体通过喷管排出，形成高速喷射的气流，产生反向推力。

喷管的结构决定了气流的速度和压力，从而影响火箭的速度和高度。

三、火箭发动机的设计和研制1. 火箭发动机设计的基本原则火箭发动机设计的基本原则是提高燃料热值，增加推力，同时要保证发动机的稳定性和可靠性。

因此，火箭发动机对材料和工艺的要求非常高，需要使用高温高压下能够稳定工作的材料，并在制造工艺上采用高精度加工和非常规工艺。

2. 火箭发动机研制的流程火箭发动机的研制流程主要包括结构设计、性能计算、实验验证等几个阶段。

在结构设计阶段，需要完成发动机的内部结构、外形和喷嘴等设计，并确保结构的强度和稳定性；在性能计算阶段，需要进行燃烧模拟和气流动力学计算，以预测发动机的性能表现；在实验验证阶段，需要对火箭发动机进行工况测试、性能测试和可靠性测试，以确认研制结果。

液氢液氧火箭发动机原理
液氢液氧火箭发动机原理是指利用液氢和液氧两种燃料进行反应，产生高温高压的火焰，从而推动火箭进行运动的原理。

液氢和液氧都属于极为低温的液态物质，需要在特定的环境下才能保持液态。

在火箭发射前，需要将液氢和液氧分别放入两个燃料箱中，并通过管道输送到火箭的发动机处。

在发动机内部，液氢和液氧会通过喷嘴喷射出来，并在喷嘴出口形成高速气流。

由于液氢和液氧的燃烧热值非常高，两种物质相遇之后便会迅速发生燃烧反应，使得气流温度急剧升高，同时气流也会因为反作用力而向相反方向推进。

这种反作用力便是火箭的推力，通过不断地将液氢和液氧喷射出来，火箭可以不断地向前推进。

由于液氢和液氧都是非常环保的燃料，因此液氢液氧火箭发动机也被视为未来太空科技的重要发展方向。

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火箭发动机的分类火箭发动机是现代航天技术中最为重要的部件之一，它负责产生推力，将火箭推入太空。

根据不同的分类标准，火箭发动机可以分为多种类型，下面将介绍其中几种常见的分类。

一、按燃料类型分类根据燃料的不同，火箭发动机可以分为液体火箭发动机和固体火箭发动机两种类型。

1. 液体火箭发动机液体火箭发动机是指使用液体燃料和氧化剂进行燃烧的发动机。

液体火箭发动机具有推力大、可调节性好等优点，广泛应用于大型运载火箭和航天器上。

常见的液体火箭发动机有氢氧发动机、煤油发动机等。

2. 固体火箭发动机固体火箭发动机是指使用固体燃料进行燃烧的发动机。

固体火箭发动机结构简单、可靠性高，适用于发射重量较小的火箭和导弹。

常见的固体火箭发动机有黑火药发动机、复合固体发动机等。

二、按工作原理分类根据工作原理的不同，火箭发动机可以分为喷气发动机和喷射发动机两种类型。

1. 喷气发动机喷气发动机是指通过将高速喷射的气流产生的反作用力来产生推力的发动机。

喷气发动机适用于大气层内的飞行任务，主要应用于飞机和部分导弹上。

常见的喷气发动机有涡喷发动机、涡轮喷气发动机等。

2. 喷射发动机喷射发动机是指通过将高速喷射的物质产生的反作用力来产生推力的发动机。

喷射发动机适用于大气层外的太空任务，主要应用于火箭和航天器上。

常见的喷射发动机有离子发动机、核融合发动机等。

三、按推力形式分类根据推力的形式不同，火箭发动机可以分为化学推力发动机和电磁推力发动机两种类型。

1. 化学推力发动机化学推力发动机是指通过化学反应产生的高温高压气体喷出来产生推力的发动机。

化学推力发动机具有推力大、工作效率高等特点，是目前主要使用的火箭发动机类型。

常见的化学推力发动机有固体火箭发动机、液体火箭发动机等。

2. 电磁推力发动机电磁推力发动机是指通过电磁场作用在带电粒子上产生的推力来推动火箭的发动机。

电磁推力发动机具有高速、高效、长寿命等优点，是未来航天技术的发展方向之一。

常见的电磁推力发动机有离子发动机、磁流体发动机等。

液体火箭液氧甲烷涡轮泵关键技术及应用概述说明1. 引言1.1 概述液体火箭是一类以液体燃料和氧化剂作为推进剂的火箭，其广泛应用于航天领域，为人类太空探索和卫星发射提供了强有力的推动力。

而液氧甲烷作为一种新型燃料，在液体火箭中得到了越来越多的应用。

而在液氧甲烷液体火箭中，涡轮泵是一个至关重要的设备，它起着将液氧和甲烷从燃料箱抽送到发动机燃烧室中的关键作用。

本文将围绕着液体火箭液氧甲烷涡轮泵关键技术及应用展开讨论。

首先，我们会对液体火箭、液氧甲烷作为推进剂以及涡轮泵在液体火箭中的作用进行介绍和概述。

接着，我们将分析和阐述涡轮泵关键技术及原理方面的内容，包括设计参数与性能要求、泵轴承与密封技术要点以及高温高压环境下材料的选择与应用。

在此基础上，我们还会通过具体的应用案例来进一步说明涡轮泵在现代液体火箭中的重要性和实际运用情况，例如SpaceX Raptor发动机和Blue Origin BE-4发动机中的涡轮泵设计和应用。

最后，我们将对这些技术进行总结，并探讨存在的问题以及未来液体火箭涡轮泵发展的展望。

本文旨在系统全面地介绍液体火箭液氧甲烷涡轮泵关键技术及其应用领域，为相关领域研究人员和从事航天工作的专业人士提供一定的参考和借鉴。

通过深入了解这些关键技术，我们可以更好地推动我国航天事业的发展，加快太空探索和卫星发射的进程。

1.2 文章结构本文共分为五个部分进行阐述。

首先是引言部分，我们将在此进行概述，并说明本文的文章结构。

接着是第二部分，我们将详细介绍液体火箭、液氧甲烷作为推进剂以及涡轮泵在液体火箭中的作用。

在第三部分中，我们将重点讨论涡轮泵的关键技术及其原理，包括设计参数与性能要求、泵轴承和密封技术要点以及高温高压环境下材料的选择与应用。

第四部分将通过具体的应用案例来展示涡轮泵在现代液体火箭中的实际运用情况，例如SpaceX Raptor发动机和Blue Origin BE-4发动机中的涡轮泵设计和应用。

液体火箭发动机液膜冷却研究综述
周红玲;杨成虎;刘犇
【期刊名称】《载人航天》
【年(卷),期】2012(018)004
【摘要】液膜冷却对降低燃烧室和喷注器头部温度有显著作用,而且通道结构比较简单,因此在载人航天液体推进系统用姿轨控发动机中得到了广泛应用。

液膜冷却的传热过程主要包括对流传热和沸腾传热两种形式,传质过程主要包括液膜的蒸发和中心主气流对液膜的携带。

对液膜冷却过程的研究工作进行了综述,讨论了液膜冷却的异常升温现象和发生机理。

【总页数】6页(P8-13)
【作者】周红玲;杨成虎;刘犇
【作者单位】国防科学技术大学航天与材料工程学院,长沙410073 上海空间推进研究所,上海200233;上海空间推进研究所,上海200233;上海空间推进研究所,上海200233
【正文语种】中文
【中图分类】V434.14
【相关文献】
1.液体火箭发动机燃烧室液膜冷却数值研究 [J], 张宏伟;陶文铨;何雅玲;丰镇平
2.小推力液体火箭发动机沉降型液膜冷却液膜长度研究 [J], 兖立文;许坤梅;王慧洁
3.基于有限元方法的液体火箭发动机主动冷却技术研究 [J], 安国琛;李仁俊;臧月进;
李凌黎
4.液体火箭发动机液膜冷却研究综述 [J], 唐亮; 李平; 周立新
5.俄罗斯氧化剂液膜冷却液体火箭发动机在喷气公司进行了热试车 [J], 张兴波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

火箭发动机概论范文火箭发动机的发展可以追溯到古代中国。

根据文献记载，早在公元132年，张衡发明了世界上第一种火箭-“火龙”的原型，用于追击敌军。

后来，火箭技术传入阿拉伯地区，并在中世纪传入到欧洲。

到了19世纪，火箭技术在工业革命的推动下得到了快速发展，成为现代航天技术的基石。

喷管是承受燃气高速喷出的部分，它通过形状的设计来实现喷射气体的加速和推力的增加。

喷管的内壁一般都用特殊材料进行涂层处理，以提高耐热性和耐腐蚀性。

喷管外挂装置则用来控制火箭的方向和稳定性。

火箭发动机的喷气流通过喷管外挂装置进行偏转，以实现对火箭的姿态调整和运动控制。

火箭发动机的推力大小取决于燃料燃烧产生燃气的质量流量和喷气速度。

燃料和氧化剂的选择是非常重要的，常见的燃料和氧化剂组合有液体氧和液体氢、液体煤油和液体氧、固体燃料等。

不同的组合可以产生不同的推力和特性。

火箭发动机的分类有很多种，主要可以分为液体火箭发动机和固体火箭发动机两大类。

液体火箭发动机是指使用液体燃料和氧化剂的火箭发动机，其优点是可调节推力和燃烧时间，缺点是复杂性和易受损。

固体火箭发动机是指使用固体燃料的火箭发动机，其优点是结构简单，推力大，常用于火箭的初步推进阶段，缺点是不能停止燃烧和调节推力。

火箭发动机在航天领域发挥着至关重要的作用。

火箭发动机的研发和设计涉及到力学、化学、材料、流体力学等多个领域的知识。

随着航天技术的不断发展，火箭发动机的推力和效率也在不断提高，提供了更大的载荷能力和更远的航行距离。

尽管火箭发动机在航天技术中具有重要地位，但也面临一些挑战和难题。

首先，火箭发动机的推力和效率还有进一步提升的空间。

其次，火箭发动机的重量和体积也需要不断减小，以提高整个火箭的载荷能力。

此外，火箭发动机在使用过程中也面临耐久性和可靠性等问题。

总结起来，火箭发动机是现代航天技术中至关重要的一部分，其工作原理和设计涉及到多个学科的知识。

随着技术的不断进步，火箭发动机的推力和效率将不断提高，为人类探索宇宙提供更大的可能性。

液体火箭发动机燃烧设计数值模式浅析随着航天事业的发展，液体火箭发动机的重要性日渐显著，其优点众多，如高效率、无污染、重复使用、随时启动或关节以及良好的操控与调节性能等，逐渐成为了制约航天发展的关键因素。

当前，国内外学者均十分关注其喷雾燃烧设计，特别是在先进计算机技术支持下，对计算机数值模拟与仿真进行了广泛的应用。

1 液体火箭发动机喷雾燃烧设计概况1.1 液体火箭发动机液体火箭发动机是指火箭发动机使用了液体推进剂，其经发动机泵加压后，由发动机燃烧室进行雾化、混合、蒸发与燃烧，将化学能转至热能，从而获得高温高压燃气，再经推力室喷管膨胀转变为动能，通过喷管口喷出后，借助反作用推力，以此满足了火箭、航天器等动力需求。

液体火箭发动机的优势如下：一是高性能，其性能、推力比等指标均相对可靠，将其用于运载火箭，大幅度提高了其运载力；二是随意性，具体表现在其工作时间方面，可随时启动、关机及反复使用；三是便捷性，对其推力大小、方向均可有效调节，保证了火箭飞行方向的便捷控制；四是结构质量小、耗能量大。

随着液体火箭推进系统的发展，其品种日渐丰富，适应性、技术性与可靠性等均明显提高，因此其在航天器、运载火箭等方面的应用均具有了广泛性与普遍性。

1.2 喷雾燃烧设计研究液体火箭发动机具有比冲高、推力范围大、反复使用、工作时间长等优点，自其应用后，人们便十分关注其燃烧设计的分析模型，以此有效预测发动机的性能。

经研究发现，火箭发动机的燃烧流动现象具有复杂性，各过程间保持着耦合关系，燃烧速率难以被单一过程控制。

燃烧室内的浓度、压力、温度等瞬态变化强烈，流场较为复杂，如果利用一维模型或二维模型，则难以准确描述各过程间的关系，需要采用N-S方程，从而全面掌握燃烧过程。

在实际求解时，要求计算机应具备较大的容量，同时算法应具备较高的稳定性与有效性。

自1980年起，计算机技术快速发展，计算机能力明显提高，并且出现了流体力学与燃烧学计算方法，其为N-S方程求解提供了可靠的保障，有效解决了多维湍流两相流场问题。

液体火箭发动机工作原理：液体火箭发动机是指液体推进剂的化学火箭发动机。

常用的液体氧化剂有液态氧、四氧化二氮等，燃烧剂由液氢、偏二甲肼、煤油等。

氧化剂和燃烧剂必须储存在不同的储箱中。

液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。

推力室是将液体推进剂的化学能转变成推进力的重要组件。

它由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件等组成，见图。

推进剂通过喷注器注入燃烧室，经雾化，蒸发，混合和燃烧等过成生成燃烧产物，以高速（2500一5000米／秒）从喷管中冲出而产生推力。

燃烧室内压力可达200大气压（约200MPa）、温度300℃～4000℃，故需要冷却。

推进剂供应系统的功用是按要求的流量和压力向燃烧室输送推进剂。

按输送方式不同，有挤压式（气压式）和泵压式两类供应系统。

挤压式供应系统是利用高压气体经减压器减压后（氧化剂、燃烧剂的流量是靠减压器调定的压力控制）进入氧化剂、燃烧剂贮箱，将其分别挤压到燃烧室中。

挤压式供应系统只用于小推力发动机。

大推力发动机则用泵压式供应系统，这种系统是用液压泵输送推进剂。

发动机控制系统的功用是对发动机的工作程序和工作参数进行调节和控制。

工作程序包括发动机起动、工作、关机三个阶段，这一过程是按预定程序自动进行的。

工作参数主要指推力大小、推进剂的混合比。

液体火箭发动机的优点是比冲高（250～500秒），推力范围大（单台推力在1克力～700吨力）、能反复起动、能控制推力大小、工作时间较长等。

液体火箭发动机主要用作航天器发射、姿态修正与控制、轨道转移等。

液体火箭发动机是航天发射的主流，构造上比固体发动机复杂得多，主要由点火装置，燃烧室，喷管，燃料输送装置组成。

点火装置一般是火药点火器，对于需要多次启动的上面级发动机，则需要多个火药点火器，如美国战神火箭的J-2X发动机，就具备2个火药点火器实现2次启动功能，我国的YF-73和YF-75也都安装了2个火药点火器，具备了2次启动能力；燃烧室是液体燃料和氧化剂燃烧膨胀的地方，为了获得更高的比冲，一般具有很高的压力，即使是普通的发动机，通常也有数十个大气压之高的压力，苏联的RD-180等发动机，燃烧室压力更是高达250多个大气压。

火箭发动机的分类和特点火箭发动机是一种推进器，用于提供航天器、飞行器等载具的推力，使其能够脱离地球引力或改变速度、方向。

火箭发动机根据工作原理和推进介质的不同可分为多种分类，每种分类都有其独特的特点和应用范围。

一、化学火箭发动机化学火箭发动机是最常见的一种火箭发动机，使用化学燃料和氧化剂的燃烧反应产生高温高压气体喷出，产生巨大的推力。

化学火箭发动机可分为固体火箭发动机和液体火箭发动机两大类。

1. 固体火箭发动机固体火箭发动机使用固体燃料，其特点是结构简单、可靠性高、发射前无需加注燃料等。

该类火箭发动机广泛应用于导弹、火箭运载车和短程火箭等。

2. 液体火箭发动机液体火箭发动机使用液体燃料和液体氧化剂，其特点是推力可调、高比冲、可再点火等。

液体火箭发动机被广泛应用于航天器、卫星和载人航天等领域，其技术难度和成本较高。

二、电推力火箭发动机电推力火箭发动机是一种使用离子推进剂的发动机，其特点是喷出高速离子束，产生微小推力但效率高。

电推力火箭发动机主要应用于长期太空飞行、轨道航行和维持轨道位置的任务，如通信卫星和科学探测器等。

三、核推力火箭发动机核推力火箭发动机是使用核反应堆产生能量来推动航天器的一种发动机。

其特点是推力大、可持续工作时间长，但由于核反应堆的复杂性和辐射问题，目前仅停留在理论和实验研究阶段。

四、混合推进火箭发动机混合推进火箭发动机是结合固体和液体燃料的特点，通过在燃烧室内同时燃烧固体和液体燃料，产生高温高压气体喷出来提供推力。

该类发动机具备一定的灵活性和可调性，可以在一定程度上克服固体火箭发动机和液体火箭发动机的局限性。

总结起来，火箭发动机的分类主要包括化学火箭发动机、电推力火箭发动机、核推力火箭发动机和混合推进火箭发动机。

每种类型的发动机都有其独特的特点和应用范围，根据具体任务需求和技术要求选择合适的发动机是确保航天器安全、有效运行的重要环节。

随着科学技术的不断发展，未来可能还会出现更多新型的火箭发动机，为航天事业带来更多可能性和突破。

航空航天液体火箭发动机燃烧特性研究引言：航空航天领域的液体火箭发动机被广泛应用于卫星发射、太空探测和载人航天任务中。

液体火箭发动机的燃烧特性是其性能和可靠性的重要因素之一。

本文旨在探讨航空航天液体火箭发动机的燃烧特性，包括燃烧过程、燃烧室设计和燃烧效率等方面。

一、燃烧过程航空航天液体火箭发动机的燃烧过程是指在燃烧室中燃料与氧化剂的混合和燃烧过程。

燃料和氧化剂在燃烧室中通过喷嘴喷射并混合之后，被点火引燃，产生剧烈的燃烧反应。

燃料的燃烧产生高温高压的燃气，通过喷嘴排放，并产生推力。

燃烧过程受多种因素的影响，如燃料和氧化剂的供给方式、燃料与氧化剂的比例、燃烧室的结构和喷嘴的设计等。

燃料和氧化剂的供给方式应保证燃料和氧化剂的均匀混合和稳定供给，以优化燃烧效果。

燃料与氧化剂的比例需要根据燃料和氧化剂的性质和需求来确定，以保证最佳的燃烧效率和推力。

燃烧室的结构和喷嘴的设计应考虑燃气的流动、压力和温度等因素，以提供适当的燃烧空间和喷射速度。

二、燃烧室设计航空航天液体火箭发动机的燃烧室设计是确保燃料和氧化剂的有效燃烧的关键因素之一。

燃烧室的设计应考虑燃烧过程中的热力学和流体力学特性。

燃烧室的热力学特性包括燃料和氧化剂的燃烧温度、压力和化学反应。

燃烧室的结构和材料应能够承受高温高压的燃气，并保持结构的稳定性和密封性。

燃烧室的壁面应具有良好的热传导性，以便快速散热，防止过热和损坏。

燃烧室的流体力学特性包括燃气的流动和压力分布。

燃气在燃烧室内流动时会产生湍流和旋涡，这些流动特性会影响燃烧室的燃烧效果和推力。

因此，燃烧室的形状和尺寸应考虑燃气的流动特性，以促进燃烧过程的稳定和高效率。

三、燃烧效率航空航天液体火箭发动机的燃烧效率是指单位燃料的能量转化为推力的比例。

提高燃烧效率可以增加推力，减少燃料消耗，提高火箭的有效载荷能力和经济性。

提高燃烧效率的方法包括提高燃料和氧化剂的混合均匀度、增加燃烧温度和燃烧压力、改进燃烧室形状和喷嘴设计等。

俄罗斯的液体火箭发动机系列动力机械科研生产联合体（NPO Energomash）是俄罗斯一家专门从事液体推进剂火箭设计生产的公司。

其创建者是苏联20世纪20年代就开始从事火箭发动机研究的瓦朗坦·格鲁什科，1954年，他成立了这家公司，并担任主席，公司当时叫做OKB-456。

格卢什科领导设计局长达30多年，给当时的苏联提供了许多性能最好的发动机。

公司曾设计了RD-107和RD-108发动机，驱动R-7火箭将卫星号人造卫星送入太空。

之后又为“质子号”火箭设计了RD-253发动机，给“能源号”设计了RD-170，给“天顶号”设计了RD-171和RD-120，给“宇宙神”和“安加拉”设计了RD-180和RD-191，给“第聂伯”设计了RD-264，给“旋风号”设计了RD-261等。

R-7是前苏联最早的一种火箭，R-7火箭的设计特点之一是具有一个芯级发动机段（A），其上捆绑了4个助推器（B，V，G和D）形成了第一级。

每一级的芯级发动机上都捆绑着4个主发动机和4个游动发动机。

对于第一级，一共有20个主燃烧室和12个游动燃烧室，都在同一时刻点火，推举着飞行器离开发射台。

当连接器引爆时它们就会分离，剩下芯级发动机继续运行，其上面级称为第二级。

对R-7的早期设计研究集中在以液氧和煤油的混合物为推进剂的单燃烧室发动机上，由格鲁什科负责的OKB-456设计局进行研发。

芯级主发动机为RD-106发动机，发射时可以产生约520kN的推力，真空条件下可以产生约645kN的推力。

4个捆绑助推器采用RD-105发动机，发射时每个发动机可以产生约540kN的推力。

然而，在研发过程中，这些发动机在单燃烧室燃烧稳定性上都暴露出了问题。

到1953年，这一问题变得更加突出，使得火箭无法再承受高热核弹头不断增加的质量。

1953年前，这种设计思想曾计划用于采用洲际弹道导弹来发射原子弹，但是后来转而用于发射（更重的）氢弹（或热核弹）。

火箭发动机的研究和发展火箭发动机被誉为现代科技的一项重要成果。

随着科学技术的不断进步，火箭发动机的研究和发展也越来越受到关注。

本文将介绍火箭发动机的研究过程以及未来的发展趋势。

一、火箭发动机的研究历程火箭发动机的研究历程可以追溯到20世纪初的俄国。

当时的科学家们对火箭发动机做了了不少尝试，但由于当时科技水平的限制，一直没有获得较为突破性的成果。

到了20世纪40年代，在第二次世界大战期间，纳粹德国发现将火箭技术运用于导弹飞行的巨大潜力，此时，火箭发动机的研究迈入了一个新的阶段。

在战争结束后，各国的科学家们纷纷加入到火箭发动机的研究中。

在20世纪50年代，苏联成功研制出了第一款人造地球卫星。

此时，美国开始加强自己的航天技术研究，并在20世纪60年代成功实现了载人登月计划。

这些历史事件的背后都有火箭发动机的功劳。

二、现代火箭发动机的分类现代火箭发动机可分为液体火箭发动机和固体火箭发动机。

液体火箭发动机是指将燃料和氧化剂储存在不同的罐中，使用泵将燃料和氧化剂送入燃烧室中。

固体火箭发动机则是将燃料和氧化剂混合放入固态燃料中，燃烧后产生动力。

液体火箭发动机的优点在于力量强大，能够获得更高的速度和更远的航程。

固体火箭发动机则在操作上更加简单，因为它不需要复杂的液体泵和管道，也更加可靠，能够承受更高的温度和压力。

三、火箭发动机的发展趋势未来，火箭发动机的发展趋势将主要集中在以下几个方面：1. 新型燃料的研究发展。

在目前的研究中，不少科学家开始使用可再生资源作为火箭燃料，这在一定程度上能保护环境，也能减轻依赖化石能源的问题。

2. 自主导航技术的提升。

现如今，人们对卫星和星座的依赖越来越大。

未来，一些航天机构和科学家将尝试开发更加智能的自主导航技术，使得火箭发动机的运用能够更加多样化和灵活化。

3. 安全性和环保性的提高。

在过去的航天发射过程中，曾发生过若干起爆炸事故。

因此，在未来的发展中，人们将极力提升运行过程的安全性，减少事故的发生概率。

液体火箭发动机原理，发展现状及其趋势哈尔滨工业大学航天学院黄嘉杰 1110410130摘要：本文介绍了液体火箭发动机的优缺点、工作原理，介绍了大推力发动机的国内发展现状，提出了未来液体火箭发动机的发展方向。

关键词：液体火箭发动机推进系统发展现状发展趋势正文：1 引言液体火箭发动机作为目前最为成熟的推进系统之一，具有诸多独特的优势，仍然是各国努力发展的主力推进系统，并且在大推力和小推力方面都取得了诸多成果，本文将美国、俄罗斯、欧洲、日本、中国等国家的发展状况进行了综述，目前美国仍然在大多数推进系统方面领先世界，俄罗斯则继续保持液体推进特别是大推力液体火箭方面的领先地位，欧盟和日本在追赶美国的技术水平，以中国为代表的第三世界国家也开始在液体推进领域同传统强国展开竞争。

2 定义与分类液体火箭发动机是指液体推进剂火箭发动机，即使用液态化学物质作为能源和工质的化学火箭推进系统。

按照推进剂供应系统，可以分为挤压式和泵压式；按照推进剂组元可分为单组元、双组元、三组元；按照功能分，一类用于航天运载器和弹道导弹，包括主发动机、助推发动机、芯级发动机、上面级发动机、游动发动机等，另一类用于航天器主推进和辅助推进，包括远地点发动机、轨道机动发动机、姿态控制和轨道控制发动机等。

3 工作原理液体火箭发动机工作时（以双组元泵压式液体火箭发动机为例），推进剂和燃料分别从储箱中被挤出，经由推进剂输送管道进入推力室。

推进剂通过推力室头部喷注器混合雾化，形成细小液滴，被燃烧室中的火焰加热气化并剧烈燃烧，在燃烧室中变成高温高压燃气。

燃气经过喷管被加速成超声速气流向后喷出，产生作用在发动机上的推力，推动火箭前进。

4 主要优缺点：同固体火箭发动机相比，液体火箭发动机通常具有以下优点：●通常比冲最高，在推进剂量一定的情况下飞行器速度最大或者有效载荷最重。

●推力可调，可随意启动、关机；可脉冲工作（有些小脉冲发动机能工作25万次以上）；推力时间曲线可任意控制，能实现飞行弹道重复。

火箭发动机的分类和特点现代火箭发动机主要分固体推进剂和液体推进剂发动机。

所谓“推进剂”就是燃料（燃烧剂）加氧化剂的合称。

一、固体火箭发动机固体火箭发动机为使用固体推进剂的化学火箭发动机。

固体推进剂有聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。

固体火箭发动机由药柱、燃烧室、喷管组件和点火装置等组成。

药柱是由推进剂与少量添加剂制成的中空圆柱体（中空部分为燃烧面，其横截面形状有圆形、星形等）。

药柱置于燃烧室（一般即为发动机壳体）中。

在推进剂燃烧时，燃烧室须承受2500～3500度的高温和102～2×107帕的高压力，所以须用高强度合金钢、钛合金或复合材料制造，并在药柱与燃烧内壁间装备隔热衬。

点火装置用于点燃药柱，通常由电发火管和火药盒（装黑火药或烟火剂）组成。

通电后由电热丝点燃黑火药，再由黑火药点火燃药拄。

喷管除使燃气膨胀加速产生推力外，为了控制推力方向，常与推力向量控制系统组成喷管组件。

该系统能改变燃气喷射角度，从而实现推力方向的改变。

药柱燃烧完毕，发动机便停止工作。

固体火箭发动机与液体火箭发动机相比较，具有结构简单，推进剂密度大，推进剂可以储存在燃烧到中常备待用和操纵方便可靠等优点。

缺点是“比冲”小（也叫比推力，是发动机推力与每秒消耗推进剂重量的比值，单位为秒）。

固体火箭发动机比冲在250～300秒，工作时间短，加速度大导致推力不易控制，重复起动困难，从而不利于载人飞行。

固体火箭发动机主要用作火箭弹、导弹和探空火箭的发动机，以及航天器发射和飞机起飞的助推发动机。

二、液体火箭发动机液体火箭发动机是指液体推进剂的化学火箭发动机。

常用的液体氧化剂有液态氧、四氧化二氮等，燃烧剂由液氢、偏二甲肼、煤油等。

氧化剂和燃烧剂必须储存在不同的储箱中。

液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。

推力室是将液体推进剂的化学能转变成推进力的重要组件。

它由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件等组成，见图。