檢視火箭发动机的原始碼

[[File:火箭发动机.jpg|350px|缩略图|右|[http://news.youth.cn/gj/201412/W020141217712316399699.jpg 原图链接][http://news.youth.cn/gj/201412/t20141217_6283281.htm 来自 中国青年网 的图片]]]

'''火箭发动机'''是[[喷气发动机]]的一种，将[[推进剂]]箱或运载工具内的反应物料（推进剂）变成高速射流，由于[[牛顿第三定律]]而产生[[推力]]。火箭发动机可用于[[航天器]]推进，也可用于[[导弹]]等地面应用。大部分火箭发动机都是[[内燃机]]，也有非燃烧形式的发动机<ref>[https://www.sohu.com/a/300878775_585300 中国火箭发动机排名垫底，原因没有那么简单  ]，搜狐，2019-3-13</ref>。

==工作原理==

大部分发动机靠排出高温高速尾气来获得推力，固体或液体推进剂（由[[氧化剂]]和[[燃料]]组成）在[[燃烧室]]中高压（10-200 bar）燃烧产生[[尾气]]。

液体火箭<ref>[https://www.sohu.com/a/350304248_100189626 小科普：说说固体火箭和液体火箭的区别，种种细节你都知道吗？ ]，搜狐，2019-10-29 </ref>通过[[泵]]将氧化剂和燃料分别泵入燃烧室，两种推进剂成分在燃烧室混合并燃烧。而[[固体火箭]]的推进剂事先混合好放入储存室，工作时储存室就是燃烧室。固液混合火箭使用固体和液体混合的推进剂或气体推进剂，也有使用高能电源将[[惰性]][[反应物]]料送入[[热交换机]]加热，这就不需要燃烧室。

火箭推进剂在燃烧并排出产生推力前通常储存在推进剂箱中。推进剂一般选用[[化学]]推进剂，在经历放热[[化学反应]]后产生高温气体用于[[火箭]]推进。

==推进剂效率==

要使[[发动机]]有效利用推进剂，需要用一定[[质量]]的推进剂产生最大可能[[压力]]作用于燃烧室和喷嘴，此外以下方法也能提高推进剂效率：

将推进剂加热到尽可能高的温度（使用高能燃料、[[氢]]，[[碳]]或某些[[金属]]如[[铝]]，或使用[[核能]]）

使用低[[比重]][[气体]]（尽可能含氢）

使用[[小分子]]推进剂（或能分解成小分子的推进剂）

因为所有的措施都是出于减轻推进剂质量的考虑；压力与被加速的推进剂量成比例关系；也因为牛顿第三定律，作用于发动机的压力也作用于推进剂。废气出燃烧室的速度似乎是由燃烧室压决定的。然而该[[速度]]明显受上述三种因素影响。综合起来，排气速度就是检验发动机[[效率]]的最好证明。

由于[[空气动力]]的原因，废气在喷口产生阻流效应。[[音速]]随[[温度]]平方根增长，因此使用高温尾气能提高发动机性能。在室温下，空气中的音速为340m/s，而在火箭的高温气体中可达1700m/s以上，火箭的大部分性能都是由于高温。加之火箭推进剂通常选用小分子，这也使得在同等温度下，废气中音速高于空气中音速。

喷嘴的膨胀设计使排气速度翻倍，通常是1.5至2倍，由此产生准高超音速排气射流。速度的增量主要由面积膨胀比决定，即喷口面积与喷嘴出口面积的比值。而气体的性质也很重要。大膨胀比的喷嘴尺寸更大，但能使[[废气]]释放更多的热，由此提高排气速度。

喷嘴效率受工作高度影响，因为[[大气压力]]随高度升高而降低。但由于尾气是超音速的，因此[[射流]]的压力只会低于或高于围压，不能与之平衡。

如果尾气压力与围压不同，尾气就可以成为完全膨胀，或过度膨胀。

==视频==
==<center>火箭发动机 相关视频</center>==
<center>火箭发动机测试集锦</center>
<center>{{#iDisplay:p0906rw5c1z|560|390|qq}}</center>

<center>最简单的火箭发动机原理</center>
<center>{{#iDisplay:u3040lsb9z8|560|390|qq}}</center>

==参考文献==

[[Category:330 物理學總論]]