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        燃燒室壓力問題

        2017-11-30 05:17:14
        太空探索 2017年6期
        關(guān)鍵詞:內(nèi)型煤油硫含量

        燃燒室壓力問題

        蘇聯(lián)人能夠把壓力調(diào)得很高,一方面的確是超低硫含量的煤油幫了大忙。不過,后來他們發(fā)現(xiàn)了繼續(xù)提升壓力的方法。把我能想到的燃燒室壓力提升的手段總結(jié)為五大因素,在這里寫出來,以便大家交流:

        第一,蘇聯(lián)有得天獨厚的低硫含量的煤油。燃料好,結(jié)焦概率就會低。好的食材,對人和發(fā)動機,都很重要。

        第二,蘇聯(lián)人的發(fā)動機內(nèi)型面比美國人的粗糙。但是,這種粗糙是故意留下來的。想把內(nèi)型面磨得像鏡面一樣,蘇聯(lián)人能夠做到。但是,他們有幾個數(shù)學(xué)很好的科學(xué)家,建議保留內(nèi)型面一定的粗糙度。這樣,高溫氣流能夠在內(nèi)壁附近形成湍流,可以讓換熱效率提升3倍以上。

        第三,RD-170有巧妙的冷卻環(huán)設(shè)計,可以形成超臨界冷卻液膜。這個可以由耶夫列夫方法推導(dǎo)進行驗算。

        第四,對高溫合金和耐高溫涂層的研究和成功應(yīng)用,使得燃燒室本身有著超高的結(jié)構(gòu)強度和熱學(xué)性能。

        第五,RD-170的加工工藝有獨到之處。RD-170的設(shè)計團隊分析了V-2火箭發(fā)動機(最大壓力1.5MPa)的燃燒室結(jié)構(gòu),摸透了雙層鋼板套層結(jié)構(gòu),并徹底摒棄了那種過時的設(shè)計。他們分析了美國“大力神”導(dǎo)彈的發(fā)動機和F-1火箭發(fā)動機(最大壓力為7MPa)的雙錐管束加金屬絲纏繞的結(jié)構(gòu),同時也回顧總結(jié)了蘇聯(lián)以前設(shè)計的發(fā)動機燃燒室結(jié)構(gòu)。取長補短后,他們創(chuàng)造了升級版的銑槽加釬焊外壁的加工方法,使得燃燒室內(nèi)壁的導(dǎo)熱率大幅提升。

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