會(huì)“出汗”的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

天氣越熱，人體出汗就越多。這是因?yàn)槿说纳眢w具有調(diào)節(jié)功能，能夠通過出汗的方式利用汗水的揮發(fā)吸收掉一部分熱量，從而降低身體的溫度。

為了使動(dòng)輒達(dá)上千攝氏度的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)能夠降溫，保證火箭更安全地把航天器送入預(yù)定軌道， 聰明的科研人員巧妙地利用人體出汗這一仿生學(xué)原理，設(shè)計(jì)出了會(huì)“出汗”的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。目前，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)“出汗”有以下兩種形式。

“自發(fā)出汗”的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

第一種是通過自發(fā)地“出汗”來降低材料本身的溫度，從而達(dá)到熱防護(hù)的目的。這種自發(fā)汗冷卻多見于粉末冶金材料制品，可以通過加入基材內(nèi)的低熔點(diǎn)金屬粉末顆粒，在高溫下氣化蒸發(fā)帶走熱量，以達(dá)到為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)降溫的目的。這種采用自發(fā)汗冷卻的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)不僅能夠適應(yīng)較高的溫度和強(qiáng)度，而且還能適應(yīng)嚴(yán)酷的震動(dòng)環(huán)境，可謂是“一專多能”。

“被迫出汗”的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

如果說第一種方式是在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)本身材料上加入“喜歡”出汗的介質(zhì)，讓發(fā)動(dòng)機(jī)“自覺”地出汗，那另一種出汗方式則需要采用“強(qiáng)迫”的方式讓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)出汗。這種方式首先需要把材料制成多孔材料，猶如密密麻麻的“汗孔”一般，這樣火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻介質(zhì)就可以通過高壓驅(qū)動(dòng)從多孔材料的“汗孔”中滲出，并通過蒸發(fā)將基體部件的熱量帶走使部件降溫。與此同時(shí)，從“汗孔”中滲出的液體燃料會(huì)在部件表面形成一層冷氣膜，把高溫燃燒的火焰與部件材料表面隔開，從而達(dá)到冷卻降溫及防止火焰燒蝕的目的。

總之，由于發(fā)汗冷卻在冷卻效果上的優(yōu)秀表現(xiàn)， 隨著航天技術(shù)的發(fā)展，今后會(huì)有越來越多的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)將通過“出汗”這種舒適、愜意的方式來降低自身溫度，從而使火箭發(fā)射更安全。

編后語：

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(本欄目合作單位：中國(guó)載人航天工程網(wǎng)

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