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火箭“小洞洞”大揭秘:排焰口背后的火箭技术进步

时间:2025-05-02 03:58:23来源:ITBEAR编辑:快讯团队

在壮观的火箭发射现场,细心的人们或许会留意到火箭表面分布着一些细微的孔洞,这些看似不起眼的“小细节”实则蕴藏着重要的科技奥秘。为此,我们特别邀请了中国航天科技集团一院的专家钱航,为我们揭开这些“小洞洞”的神秘面纱。

据钱航介绍,这些孔洞在航天领域有一个专业的称呼——排焰口。它们的主要职责在于,在火箭进行级间热分离的关键时刻,有效排出火箭发动机点火产生的高温高压燃气。这一过程通常发生在多级火箭的级间段,是火箭成功升空不可或缺的一环。

或许有人会好奇,火箭向上飞行,火焰向下喷射,为何还需要专门设计排焰口呢?钱航解释道,多级火箭的飞行过程如同一场接力赛,每一级火箭在完成自己的使命后,都会进行分离。在这一过程中,如果采用热分离方式,上面级的发动机会在两级分离前启动,其产生的燃气流会对下面级产生冲刷力,从而推动两级解锁分离。而排焰口的设计,正是为了应对这一过程中产生的高温高压燃气。

为了应对热分离时的复杂环境,火箭的级间段通常采用框架结构或开设排焰口,并在下面级的贮箱顶部安装导流锥,以确保燃气能够顺利排出级间舱外。这一设计不仅保证了火箭的结构强度,还确保了发动机性能的充分发挥。

回顾火箭的发展历程,我们可以发现排焰口的设计并非一成不变。随着火箭技术的不断进步,排焰口的设计也经历了多次变革。钱航指出,在早期设计中,多采用杆系结构来引导火焰顺畅排出,如长征二号丙运载火箭和长征三号甲系列运载火箭就采用了这种设计。然而,随着火箭分离方式的新变化,排焰口的设计也开始朝着更小甚至无孔的方向发展。

以长征二号F运载火箭为例,作为我国首个载人火箭,它对承载系数的要求更高,因此改用了栅格孔设计。而新一代运载火箭如长征五号、长征七号、长征八号等,则开始采用冷分离方式,无需再设置排焰口。这一变化不仅体现了火箭技术的进步,也见证了航天科技的不断创新和发展。

“这些看似不起眼的‘小洞洞’,实则是火箭技术进步的缩影。”钱航感慨道。它们不仅承载着火箭升空的希望,也见证了我国航天事业的蓬勃发展。

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