農(nóng)機大全網(wǎng)（www.97661a.com）最新農(nóng)機信息：[馬斯克二手農(nóng)機網(wǎng)]火箭發(fā)動機技術(shù)硬核嗎？，農(nóng)機新產(chǎn)品,二手農(nóng)機,農(nóng)機補貼目錄,農(nóng)機價格查詢,農(nóng)機報價大全，更多二手農(nóng)機網(wǎng)請查看：二手農(nóng)機網(wǎng)

火箭發(fā)動機，也就是沖壓發(fā)動機，這是目前結(jié)構(gòu)最簡單（沒有旋轉(zhuǎn)件）、一次性使用、能夠提供較大推力的最好的發(fā)動機。不但火箭要用沖壓發(fā)動機，導(dǎo)彈也要用沖壓發(fā)動機。

但是沖壓發(fā)動機并不是最完美的發(fā)動機，理由如下：

1. 熱效率太低，在發(fā)動機內(nèi)部因燃料燃燒產(chǎn)生的高溫氣體沒有通過任何能量轉(zhuǎn)換就直接從尾部噴出去了，其熱效率最高不超過15%，所造成的結(jié)果是：一是無論是火箭還是導(dǎo)彈，其使用量都不是很大，所以能量浪費和環(huán)境污染還是其次；二是由于熱效率低下，需要的燃料（例如液氫）和助燃劑（例如液氧）的量很大，占據(jù)了整個火箭或?qū)椀闹亓康闹辽?0%以上，所以發(fā)射效率很低。例如長征七號火箭，有效最大發(fā)射重量13.5噸，而發(fā)射前火箭起飛重量是720噸，其有效發(fā)射效率還不到2%。

2. 飛不高、飛不遠。主要原因有：一是由于上述熱效率低下，需要燃料和助燃劑重量過大；二是由于沖壓發(fā)動機技術(shù)是靠燃燒氣體從尾部噴出而提供動力，所以即使提高熱效率，同樣還是需要氣體物質(zhì)從尾部噴出而提供動力，這就是該發(fā)動機技術(shù)的主要短板；三是無論是用液氫加液氧作為燃料組合，還是用航空煤油加四氧化二氮(N2O4)等其它燃料組合，都用的是化學(xué)能，能量密度較低，這又是沖壓發(fā)動機的又一短板。此三者，不但限制了現(xiàn)在的火箭技術(shù)不能實現(xiàn)星際飛行，而且即使是導(dǎo)彈，也實現(xiàn)不了全球無縫覆蓋。

從火箭飛行的過程分析，消耗燃料最多的是從地面到大氣層邊緣的這段大引力場距離，這段距離大約是離海平面20至30公里的范圍。所以，如果用喙輪發(fā)動機作為火箭發(fā)射的第一級發(fā)動機，飛到離海平面20至30公里處脫落，再交替給沖壓發(fā)動機完成后續(xù)飛行。這樣，一是至少可以減輕100噸以上的火箭起飛重量，增加有效載荷30到50噸；二是如果還是與原來同樣多的燃料，則飛行距離可以大幅增加，實現(xiàn)月球直航可能就不是夢想了。

很硬核，想評估一個技術(shù)是不是硬核方法很簡單：原理大家都懂，但不是誰都能造不出來。這就是硬核技術(shù)！

我本身并不是航空領(lǐng)域的從業(yè)者，但是對于航空領(lǐng)域的一些裝備制造工業(yè)的產(chǎn)品有所熟悉，從一個大眾的角度，引述一些資料內(nèi)容，滿足大部分同我一樣的航空迷的興趣。

我們現(xiàn)在見到的火箭發(fā)動機，國內(nèi)的長征系列，美國的spaceX系列火箭都是采用的化學(xué)能作為發(fā)動機的能源。從類型上面來講，火箭發(fā)動機包括了渦輪噴氣發(fā)動機，渦輪沖壓發(fā)動機，不同能源（烴類燃料，氫，氧燃料）沖壓發(fā)農(nóng)機，這幾類是當(dāng)前的主流。

還有在研究，并且理論上可行的例如核裂變，聚變發(fā)動機（也就是核能發(fā)動機），電火箭發(fā)動機，以及太陽能發(fā)動機。

從現(xiàn)實中的案例來說：中國2020年5月5日發(fā)射的長征系列B火箭，就屬于沖壓發(fā)動機。液氧、液氫和煤油作為推進劑，起飛質(zhì)量約849噸，近地軌道運載能力不小于22噸。

在世界的另一邊，馬斯克的spaceX的獵鷹系列發(fā)動機。被稱為梅林發(fā)動機，目前已經(jīng)從A系列發(fā)展到D+系列，這是一款液氧煤油發(fā)動機。

spacex研發(fā)的梅林發(fā)動機

重型獵鷹火箭，27個發(fā)動機并聯(lián)設(shè)計，推動升空。

基本上當(dāng)前服役的火箭發(fā)動機都是使用的氣體的內(nèi)能，轉(zhuǎn)化為動能的過程。也就是其他膨脹后，通過管路按照設(shè)定的軌道釋放出去，實現(xiàn)推進。

通俗點說，你家里放的穿天猴就是這個原理。只不過那時固體顏料。

所以，從這個原理上面將，火箭發(fā)動機的研發(fā)，就集中在：

（1）要解決高熱，高壓空氣的輸送，和有比例，可以控制的燃燒。

高中物理就已經(jīng)學(xué)過的移動理論“爆炸是劇烈燃燒的一種表現(xiàn)”。

那么很簡單，讓燃料在一個空間里面，有序的燃燒，提供穩(wěn)定，可以控制的壓力，從而轉(zhuǎn)換出動能。這個難度其實不小。

這就相當(dāng)于，燒火，大家都會，但是怎么引導(dǎo)火為你所用，那就比較難了！

擠壓式液體火箭發(fā)動機系統(tǒng)裝置。

這個圖其實就比較好的能夠理解：你在電視上面看到的火箭發(fā)動機，為什么這么多管道，通路，就是有效的控制燃料在合適的計量上面。從而實現(xiàn)推理的可控性。

一旦燃料控制出現(xiàn)問題會有什么情況？燃料不足，就停機，燃料過多會爆炸。

有人問，這個玩意難道不好控制嗎？不好控制！

這是美國紅石火箭發(fā)動機（就是1950年代送猩猩進入太空的火箭的發(fā)動機），這部分就是燃燒室和噴口。

他沒有你想的那么復(fù)雜，就是在燃燒器杯，將燃料噴出來，然后在燃燒室力燃燒，然后就直接噴出去了?？粗唵伟?！

就因為后道簡單，所以前道才復(fù)雜！

也就是說，一個高溫的氣體，目前只能給與非常少的物理塑性。也就是我們看到的這個噴口，其實是經(jīng)過動力學(xué)原理設(shè)計的，一邊實現(xiàn)在多大的壓強與速度下，實現(xiàn)多少速度。

那么這部分設(shè)計定性之后，其實難度就落到前道，也就是前面怎么控制燃料下來，以及怎么讓燃料有更高的性能。也就是我們經(jīng)常會聽到的推重比。

所以我們經(jīng)常會聽到，固體燃料，氫燃料，還有混合燃料。

以及忽然有一天聽到的霍爾推進器。這玩意不做重點介紹。這是在太空中使用的推進器。其噴射出來的并不是氣體，而是離子。（有興趣的自己去研究一下）

（2）各類火箭燃料粉墨登場！

為了探索各種推進比的更高能效。各個國家都在研究燃料的合理配置，以及根據(jù)各種燃料研究火箭發(fā)動機。（看清楚，燃料不同設(shè)計的發(fā)動機也不一樣！）

上面的東西，不工業(yè)的人，都接觸過。也有沒接觸過的。大家都知道，各種燃料的物理特性，和化學(xué)特種都不相同。這就是說冷卻和配比都不一樣。

如土星5號，一級火箭采用的是液氧煤油發(fā)動機F1

我國的長征系列火箭，主要采用的是液氫液氧，后續(xù)研發(fā)加入了煤油。包括固體燃料等都在研發(fā)。

各類燃料的采用，還有考慮經(jīng)濟效益。因此我們目前看到的大部分還是采用的液氫液氧+煤油，液氧甲烷燃料居多。

但是化學(xué)燃料的能效有有限度的，也就是上面說的推重比是有極限的。

這也是為什么不少人會疑惑，直接加入更多的燃料，不就可以飛的更高，進入月球，甚至火星嗎？

事實肯定不是你想的那樣。

基本上化學(xué)燃料的噴射極限是5km/s，基本上化學(xué)燃料的燃燒溫度在2500-4100°，噴出速度在1800-4300m/s。

（3）溫度如此之高，發(fā)動機材料肯定有要求！同時高融點，高剛性，輕質(zhì)量這肯定是趨勢。

所以這就說到材料上面，需要材料領(lǐng)域能夠研究出滿足這幾個產(chǎn)品的條件。畢竟化學(xué)燃料的溫度要比鋼鐵的融點高出2倍以上。

因此這就有了各類碳纖維技術(shù)，以及在火箭燃燒室中，需要做到的降溫即使。這個內(nèi)容，沒法細說，畢竟深入的內(nèi)容，不是很專業(yè)。

在說完上面的原理之后，說一下我們普通人可能了解不到的東西，但工業(yè)領(lǐng)域會有的。

（1）工業(yè)設(shè)計軟件

在整個火箭的設(shè)計中，我們都知道流體力學(xué)，動力學(xué)是主要的技術(shù)內(nèi)容。那么你咱們知道流體力學(xué)是怎么變化的？這需要在設(shè)計的時候就有一個仿真和驗證的過程。

也就是我們知道的高性能的工業(yè)軟件確實是可以做到的。

圖為飛機發(fā)動機的仿真（沒找到火箭發(fā)動機的仿真圖）

找一個航空發(fā)動機仿真的情況，簡單說明一下。

（2）各類焊接，3D打印等加工工藝

由于火箭發(fā)動機本身對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要求非常高。所以現(xiàn)在大量使用的3D打印一體成型基礎(chǔ)。這類技術(shù)本身也是一個較為長的發(fā)展過程。

包括各類管路閥門，燃料噴嘴，燃料室，噴口等都可以通過3D打印制造。

因為本身火箭發(fā)動機是一個精密到必須要做到100分，不然就出問題的設(shè)備。所以越多的零部件，約容易出問題。所以在加工工藝上面，才有了3D打印一體成型技術(shù)的引入。

3D打印技術(shù)本身可以簡化加工零部件，并且可以做到全程監(jiān)控加工過程。是有有問題，都可以溯源，并且實時分析。

因此，綜合來說：火箭發(fā)動機表面上是一個產(chǎn)品，但其實是一個系統(tǒng)的工業(yè)行業(yè)。這也是為什么很多發(fā)達國家，有錢，但是造不出來的原因。這玩意是要有強大的工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈和多個行業(yè)技術(shù)積累才能夠做出來的。

你說是否硬核？

文章寫完，我忽然有一種感受，一個好的教材，是通俗易懂的緩慢引入，到最后深入到一個復(fù)雜的使用產(chǎn)品。
這或許是為什么國外會有那么多自學(xué)的人才，自己嘗試做一些產(chǎn)品，或許不能說讀了這個教材就一定能成為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，但是保證基礎(chǔ)知識的了解，以及實踐應(yīng)用肯定是可以的。
如果上來就是擺公式，我相信基本上沒有幾個人能看下去，也沒幾個人能看懂。

本文有圖表及摘引內(nèi)容均來自：《火箭發(fā)動機基礎(chǔ)》（美國 G.P. 薩頓 O.比布拉茲）不做商用，如果有侵權(quán)將刪除

對于希望更多了解火箭知識的，作為一個本推薦的科普教材。

相對于大飛機發(fā)動機，火箭發(fā)動機要簡單，因為飛機發(fā)動機要求壽命比較長，而火箭發(fā)動機要求的壽命比較短

這就是為什么我們能造火箭發(fā)動機，卻造不出來飛機發(fā)動機

你想下，飛機發(fā)動機要運行多少年不能出問題，火箭發(fā)動機才運行多

謝謝邀請，火箭發(fā)動機技術(shù)當(dāng)然是相當(dāng)硬核的。

1、現(xiàn)在世界上能生產(chǎn)火箭發(fā)動機的國家沒有幾個吧。能解決從無到有，就是一個巨大的門坎。也許基本的原理大家看上去都很簡單，但是要造出來，不僅僅是原理，各種基礎(chǔ)工業(yè)、加工制造、材料等等都要跟著上，這一條非常長的產(chǎn)業(yè)鏈。

2、能做的國家更沒幾個。同樣的燃料，產(chǎn)生的推力也不一樣。同樣的推力，發(fā)動機的自重也不一樣?？梢詫Ρ戎纯?，即便是有了，各國的技術(shù)差異也是相當(dāng)大的。所以這技術(shù)的難度還是挺大的。

火箭發(fā)動機技術(shù)當(dāng)然硬核，目前地球已知最大推力火箭發(fā)動機，是冷戰(zhàn)時期，美國登月計劃，土星5號火箭??，該發(fā)動機推力數(shù)據(jù)可以去找百度，（個人覺得普通人所能獲得數(shù)據(jù)都存在失真性，來源無非 Google 維基百科百度之類，發(fā)表也是一種搬運），火箭運載航天飛機人造衛(wèi)星各類其他航天設(shè)備，屬于航空載體，但是搭載戰(zhàn)術(shù)分體式核彈頭，其他類型當(dāng)量核彈頭，就變身成洲際彈道導(dǎo)彈，火箭發(fā)動馬斯克二手農(nóng)機網(wǎng)機推力應(yīng)該是人類突破第一類文明分類重要技術(shù)，按星際文明分類，人類目前還在0.7級別，無法突破1這個過程，未來星鏈計劃成功。

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