05.23 导弹及火箭的尖端推进技术——凝胶推进剂发动机

凝胶推进剂发动机,俗称膏体推进剂发动机,应用到导弹和火箭的推进技术上。这种发动机,它的燃料综合了液体燃料和固体燃料的优点,弥补了两者的缺点,是一种新型前沿应用发动机。适用于战略弹道导弹中段制导和各类导弹和弹头的末段机动。

导弹及火箭的尖端推进技术——凝胶推进剂发动机

对于火箭和导弹,到底液体燃料好,还是固体燃料好?总结下来各有各的优点,也各有各的缺点。

固体燃料能量密度高、推力大、有利于长期储存、机动性好、响应速度快,适用于导弹,也应用于美欧等国的火箭助推器。缺点也很明显,比冲低、不能二次点火、推力不可调等。

液体燃料比冲高、可多次点火、推力可调,适用于运载火箭,也应用于部分洲际导弹。缺点是能量密度低、发动机结构复杂、搬运困难、很多低温发动机必须临时加注燃料、常温燃料发动机往往燃料有毒等。

导弹及火箭的尖端推进技术——凝胶推进剂发动机

能不能综合两者的优点,减少两者的缺点呢?有一个办法,就是制作凝胶发动机,也叫膏体燃料发动机。说白了就是把燃料做成类似果冻或牙膏的状态。有两个方向一个是把液体燃料变成凝胶,并添加金属等燃料增加能量密度,美欧领先;另一个方向是把固体燃料变成凝胶,改进氧化剂增加比冲,真正的膏体发动机,俄罗斯领先。

导弹及火箭的尖端推进技术——凝胶推进剂发动机

膏体发动机的好处是,在提高比冲(固体燃料)或能量密度(液体燃料)的同时,通过压力控制燃料的供给,达到可多次点火和推力可调的效果。而且通过燃料或氧化剂的调整可以做到尾气无污染、尾气无烟便于隐藏等特点,非常适用于军事用途。而对于民用火箭,也将有非常好的应用前景。

导弹及火箭的尖端推进技术——凝胶推进剂发动机

应用凝胶推进剂的导弹,已经开始实用,这一点不同于小编前面文章提到的超然冲压发动机。其中美俄欧都有实用先例和大量研究成果。其实,美俄欧早在上世纪六七十年代就已经开始研究这种发动机了。国内是否已经实用,小编不清楚,不妄下论断。但是我们国家的相关研究是一直在跟进的,除传统军工单位外,南京理工大学也是研究基地。说到南京理工大学,就是那个全球首个制造出全氮阴离子盐的高校,是我国火箭推进燃料和炸药的重要研究基地。

此外也期待凝胶发动机在航天上大展身手,在卫星机动和火箭上面级应用方面有巨大前景。

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