固液混合推进技术在深空探测中的应用
2021-07-23李志朱浩刘洋田辉蔡国飙北京航空航天大学
国际太空 2021年6期
李志 朱浩 刘洋 田辉 蔡国飙(北京航空航天大学)

固液火箭发动机具有比冲较高、结构简单、安全性好、可多次启动和易实现推力调节等优点,在探空火箭、小型运载火箭、亚轨道载人飞船、靶标与导弹、深空探测飞行器中有广泛的应用前景。利用固液火箭发动机的优点,国外针对不同深空探测任务需求,发展了多种形式的固液动力系统方案。系统调研深空探测任务中固液混合推进技术的应用情况,对我国固液混合推进技术和深空探测发展具有重要参考价值。
1 固液混合推进技术介绍
固液火箭发动机是采用液体氧化剂和固体燃料的一种混合火箭发动机,其燃料和氧化剂在物理和相态上是彼此分离的,燃料流量受氧化剂流量的影响。目前,国内外常用的液体氧化剂有液氧、过氧化氢和氧化亚氮,固体燃料有聚乙烯、端羟基聚丁二烯、石蜡等。

典型固液火箭发动机结构
固液火箭发动机的结构特点、燃烧机理以及其常用推进剂的物理、化学性质,使之具备如下特点:①比冲介于固体火箭发动机和液体火箭发动机之间;②通过调节氧化剂流量即可实现多次启停和推力调节;③安全性好;④固体燃料燃速主要由氧化剂流率决定;⑤可选用无毒推进剂;⑥燃速低,有利于设计小推力且长时间工作的发动机。
固液火箭发动机的研制已有约90年的历史,国内外开展了大量相关机理和方案研究,并在亚轨道飞船、探空火箭、巡航靶弹等飞行器上得到了成功应用。……
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