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火神 2

燃气发生器循环氢氧

欧洲Snecma(今 ArianeGroup)首飞 2002

Ariane 5 芯级唯一的主发动机,从地面点火工作到 T+540 s。

单台推力
1,390 kN
真空比冲
431 s
燃烧室压力
117 bar
在用型号
1

这台发动机的喷管不是画出来的,是算出来的:由推力与燃烧室压力反算喉部面积,再按扩张比放大到出口。用 F-1 验算,这套算法给出的喉径、出口直径与喷管长度都与公开尺寸吻合。

换来了什么

  • 真空比冲 431 s,让工作近 9 分钟的芯级充分发挥氢氧优势
  • 喷管下部用燃气发生器排气做膜冷却,是相对 Vulcain 1 的关键改进,允许更大的扩张比
  • 单台设计,没有多机同步与耦合问题

代价是什么

  • 起飞时只贡献约 8% 的推力,整枚火箭必须依靠两枚固体助推器起飞
  • ECA 首飞(2002)就是因为它的喷管在飞行中受热变形而失败,导致复飞推迟两年多
  • 海平面比冲仅 310 s,一级用氢氧的固有代价

动力循环

燃气发生器循环

燃料氧化剂涡轮燃气发生器燃烧室排出

一小部分推进剂在燃气发生器中燃烧驱动涡轮,废气直接排出箭体,损失约 2–5% 流量。结构简单、易调试。

读原理讲解

推进剂

液氢 / 液氧

比冲最高(440–465 s);但密度只有 71 kg/m³,贮箱巨大,需要 −253 °C 深冷与厚重绝热。

装在哪些火箭上