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中国载人登月大推力发动机 有哪些技术难题

中国载人登月大推力发动机 有哪些技术难题
2018-10-08 10:01:50 观察者网

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【文/科工力量专栏作者李会超】

近日,航天六院科研人员离职的风波成为网上热炒的事件,一些声音认为其出走对中国的登月工程产生了致命影响。在一份广为流传的材料中,该科研人员参与的工作为480吨级液氧煤油发动机研发、8吨变推力液氧煤油发动机、10吨液氧甲烷发动机和百吨级液氧甲烷发动机的研发工作。

这几种发动机对登月工程的意义到底有多大?这位科研人员的离去如果成为既成事实,又会在多大程度上影响这几型发动机的研发工作?本文基于公开资料和作者对一般情况的了解,对这些问题做一分析。

载人登月关键:480吨发动机

发动机是将其他能量转换成动能的工具。目前使用的航天器,几乎都是使用化学能发动机作为动力来源。这些发动机控制燃料和氧化剂在发动机中混合燃烧后,向外喷出高温高速的气体,反推火箭加速进入太空。

大型运载火箭使用的一般为液体推进剂,我国早期和现役的主流火箭使用的燃料和氧化剂为偏二甲肼和四氧化二氮。这些可以在常温下贮存的燃料虽然适合在早期与火箭同步发展的军用导弹,但却有毒有害,不但会对工作人员的健康产生威胁,还会在火箭出现意外时造成毒雾等二次危害。

因此,当前航天界开始普遍采用液氧煤油、液氧液氢、液氧甲烷等氧化剂和燃料组合。由于这些推进剂在大气压下的沸点低于环境温度,因此它们被称为低温材料。低温材料具有无毒无害、成本低廉等优势。

如果要将载人登月飞船送入太空,就必须具备相当强大的运载能力。发射阿波罗飞船的土星5号火箭起飞推力高达35000千牛,至今尚没有火箭能望其项背。一枚火箭同时工作的发动机数量不能太多,否则就会使得动力系统过于复杂,失败风险增大。因此,要研发登月火箭,首先就要研发大推力发动机。

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