液體火箭發(fā)動機(jī)的設(shè)計與制作資料免費(fèi)下載

　　火箭發(fā)動機(jī)是一個依靠推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生高壓氣體，并通過一個特殊形狀的噴嘴膨脹而產(chǎn)生推力的簡單設(shè)備。采用氣體擠壓式推進(jìn)劑儲罐和簡單的推進(jìn)劑流量控制系統(tǒng)，便可以使一個小的液體燃料火箭發(fā)動機(jī)正常工作。

　　火箭發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)與汽車發(fā)動機(jī)相比顯得非常簡單，但為什么這么多的業(yè)余火箭發(fā)動機(jī)會發(fā)生故障或造成人身傷害？簡單地說，是因為業(yè)余條件下不常使用高壓設(shè)備，包括相應(yīng)的材料和工作溫度等。人們每天的正常生活，基本都是接觸低壓力，常溫和小尺寸的設(shè)備。

　　當(dāng)然，通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計、細(xì)致的工藝、良好的測試，液機(jī)是可以安全運(yùn)行的。也就是說，業(yè)余條件下可以制作小型的液體燃料火箭發(fā)動機(jī)，并能安全運(yùn)行數(shù)小時。

　　液體火箭發(fā)動機(jī)采用的液體推進(jìn)劑，是在高壓氣體的擠壓下進(jìn)入燃燒室的。推進(jìn)劑通常由液體氧化劑和液體燃料組成。在燃燒室內(nèi)，推進(jìn)劑通過化學(xué)反應(yīng)（燃燒）的形式，將氣態(tài)燃燒產(chǎn)物加壓和加熱，并通過噴嘴高速噴出，從而傳遞給發(fā)動機(jī)一個反向動量，使火箭獲得推力。一個典型的火箭發(fā)動機(jī)由燃燒室、噴注器、噴管組成，如圖 1 所示。燃燒室是滿足推進(jìn)劑在高壓下燃燒所需條件的必要部件。

　　發(fā)動機(jī)燃燒室需要耐受燃燒過程產(chǎn)生的高溫高壓。由于工作過程中產(chǎn)生高溫，燃燒室和噴管通常需要傳熱冷卻。燃燒室還必須有足夠的長度，以確保燃料在進(jìn)入噴管之前已獲得充分燃燒。噴管是一個換能器，將燃燒室產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為動能。噴管將高溫高壓燃?xì)廪D(zhuǎn)換為低溫低壓高速的氣體，流過噴管的氣體速度達(dá)到每秒兩英里（火箭噴管可達(dá) 5000 至 12000 英尺每秒）。

　　完成這個看似驚人的壯舉的器件被稱為拉瓦爾噴管（拉瓦爾為發(fā)明者），拉瓦爾噴管有一個壓縮收斂段和擴(kuò)張段，如圖 2 所示。收斂段和擴(kuò)張段之間的部分被稱為噴喉（喉部、喉口）。