說起火箭，大家一定不會(hui) 感到陌生。不論是衛星發射，還是載人航天，抑或是威力巨大的巡航導彈，這些複雜的工程都離不開火箭技術的支持。然而，我們(men) 或許沒有注意過火箭的力量究竟有多強。

以常見的衛星發射為(wei) 例，一枚火箭要將衛星送入環繞地球的軌道，至少需要將衛星加速到第一宇宙速度——7.9km/s，這個(ge) 速度是地表附近空氣中聲速的20倍以上，遠遠超過了飛機目前能達到的最快速度。

執行載人航天任務的火箭推力更是驚人。執行我國首次載人航天任務的“長征2號F”運載火箭起飛質量可達493噸，能將8.8噸有效載荷運送到近地軌道。

美國土星5號運載火箭

同樣是靠燃料燃燒獲得推力，為(wei) 什麽(me) 火箭就能擁有如此驚人的力量呢？要回答這個(ge) 問題，我們(men) 先要明確區分火箭和飛機。

其實，要區分火箭和飛機除了看外形，還要看其攜帶的推進劑的成分。

火箭必須同時攜帶燃料+氧化劑，而飛機隻需要攜帶燃料，作為(wei) 氧化劑的氧氣可以直接從(cong) 空氣中獲得。

由於(yu) 自身攜帶了氧化劑，火箭的飛行並不依賴外界的氧氣，地球大氣反而是火箭飛行的阻礙，脫離大氣層之後火箭的飛行效率更高。

而飛機則被局限在了地表幾十千米的範圍內(nei) ，一旦飛行高度超過這一範圍，飛機發動機就會(hui) 因為(wei) 缺少足夠的氧化劑而無法工作。

曆史上，美國和蘇聯都曾使用航天飛機開展載人航天計劃。

航天飛機雖冠有“飛機”之名，但更嚴(yan) 謹地說，航天飛機其實是一種外形酷似飛機的軌道器。在它的主燃料艙中既存儲(chu) 了燃料，又存儲(chu) 了氧化劑，航天飛機在離開大氣層後，依然可以推進。

現代巡航導彈為(wei) 了提高射程，不再像普通導彈一樣同時攜帶燃料和氧化劑，而是僅(jin) 僅(jin) 攜帶燃料。今天的多數導彈都可以看作是火箭，但如果單從(cong) 推進劑的角度看，巡航導彈更近似於(yu) 飛機。

蘇聯“暴風雪號”航天飛機

了解了火箭和飛機的區別，接下來我們(men) 再看一下不同種類的火箭之間都有什麽(me) 差別。

火箭發動機按照其使用推進劑的物質狀態不同，可以分為(wei) 液體(ti) 火箭發動機、固體(ti) 火箭發動機和混合推進劑火箭發動機。

其中更常用的是前兩(liang) 種——我們(men) 簡稱為(wei) 液體(ti) 火箭和固體(ti) 火箭——它們(men) 從(cong) 結構、功能到應用都有許多不同。

一種典型的液體(ti) 火箭結構

液體(ti) 火箭發動機從(cong) 發明至今100多年來幾乎沒有太大變化。其最有特征的結構便是推進劑倉(cang) 和燃燒室之間的推進劑注入泵。

液體(ti) 火箭需要額外消耗一部分推進劑先啟動推進劑泵，等到泵把燃料和氧化劑一同抽進燃燒室之後，燃料才能正常燃燒。

這個(ge) 泵的功能十分重要，它一方麵保證了燃料和氧化劑進入燃燒室的流量足夠，同時又在調節兩(liang) 者的比例。

推進劑注入泵的抽取量非常巨大，以美國土星5號運載火箭為(wei) 例，其第一級火箭內(nei) 裝有煤油和液氧共2000噸，而一級火箭總工作時間僅(jin) 有150秒。

也就是說在150秒內(nei) 這些燃料會(hui) 都被推進劑泵從(cong) 燃料箱裏泵到火箭發動機噴管中，平均一秒流量13.3噸。可以說，推進劑泵才是液體(ti) 火箭威力巨大的秘密。

推進劑注入泵的複雜結構

除了推力強，液體(ti) 火箭還有很多其它優(you) 勢。由於(yu) 有泵的控製，液體(ti) 火箭的燃料燃燒速度更均勻，更可控。

而且液體(ti) 燃料容易控製總量，相比於(yu) 一次加工成型的固體(ti) 燃料火箭，液體(ti) 火箭可以臨(lin) 時調整軌道，甚至緊急熄火。

當然，液體(ti) 火箭也有很多缺點。除了結構相對複雜，液體(ti) 火箭最大的問題在於(yu) 推進劑的安全儲(chu) 存和使用。

從(cong) 理論上說，液氫+液氧的組合是最安全環保的，然而液氫和液氧的沸點很低，使用過程中需要額外的設備和工藝保證低溫，提高了製造成本。

如果選擇方便儲(chu) 存的推進劑，如偏二甲肼+四氧化二氮，又要麵對其劇毒且易燃易爆的危險。可以說，目前還沒有完美的推進劑可以選擇。

與(yu) 液體(ti) 火箭相比，固體(ti) 火箭的結構就簡單得多。燃料和氧化劑已經提前混合好，隻需要點火裝置啟動便可以直接燃燒。

固體(ti) 火箭的主要技術難點在於(yu) 如何在飛行過程中保證火箭時刻穩定。這就需要通過巧妙的設計，使固體(ti) 推進劑從(cong) 中軸向外周逐層燃燒（而不是從(cong) 一端向另一端燃燒）。

固體(ti) 火箭的推力和工作時間都比液體(ti) 火箭差不少，但因為(wei) 結構簡單，固體(ti) 火箭的造價(jia) 更低、體(ti) 型更小，適合批量生產(chan) 。

一旦建造完成，固體(ti) 火箭的參數就已經確定不能調整，但是由於(yu) 方便儲(chu) 存運輸，其轉移和發射反而比液體(ti) 火箭靈活得多。

現在，固體(ti) 火箭主要用於(yu) 各種導彈、火箭彈、小型火箭、起飛的助推器等。

以上就是關(guan) 於(yu) 火箭發動機技術的一些小星空体育官网入口网站。如今，火箭技術還在日新月異地發展，新型火箭正朝著低成本、無汙染、大推力的方向不斷進步。相信在未來，火箭還將繼續承載著我們(men) 探索深空的夢想。

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