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火箭腾飞的动力源泉

2019-11-06 航天

火箭腾飞的动力源泉
 
航天运载工具一般包括火箭结构、动力装置、控制系统三大部分。火箭飞行,首先离不开动力装置,因此作为火箭动力装置的火箭发动机的发展,对于运载火箭的兴衰成败有举足轻重的作用。前苏联著名的液体火箭发动机专家瓦连金·彼得罗维奇·格鲁什科就曾说过:“齐奥尔科夫斯基从理论上已经解决了宇宙航行问题,而我的任务就是把这些理论变为现实。所以搞火箭发动机就成为我一生奋斗的目标。”
 
格鲁什科生于 1908 年 9 月 2 日。1922 年当他只有 14 岁时,从一本叫《星际航行》的书中知道了齐奥尔科夫斯基为之献身的事业,唤起了格鲁什科对宇宙航行的憧憬。他如饥似渴地阅读齐奥尔科夫斯基的著作,并渴望齐奥尔科夫斯基给他指点迷津。于是他大胆地写信给齐奥尔科夫斯基,表达自己立志闯入宇航大门的理想。不久,齐奥尔科夫斯基回信给以热情鼓励,还两次给他寄书,希望他树立信心,不懈努力。从此,他们结下了亲密的师生情谊,格鲁什科追随齐奥尔科夫斯基的足迹,走上了研制火箭发动机的道路。1929年,格鲁什科从列宁格勒大学毕业后,开始从事空气动力实验工作,同年倡议成立液体火箭发动机研究小组,并参加早期的 OPM(试验火箭发动机)—
 
52  型发动机的设计工作。格鲁什科认为,宇宙航行的基础是动力工程,如果不很好地解决与他有关的问题,那么航天只能是幻想。因此他选择火箭发动机研制作为致力于火箭技术发展的起点。
 
1945 年,由于格鲁什科在研制火箭发动机方面成绩卓著,他被任命为总设计师,先后主持了几个 PⅡ系列的液体火箭发动机的设计工作。格鲁什科毕生致力于液体火箭发动机结构的完善程度,因为它决定火箭向太空发射的有效载荷重量,在航天技术领域具有更大的意义。他主持设计的液体火箭发动机最基本、最常用的是 PⅡ—107 和 PⅡ—108 两种,它们均采用液氧和煤油作推进剂,前者用在发射早期人造卫星和载人飞船的运载火箭上,后者多数用在发射行星探测器的运载火箭上。其次是 PⅡ—20O 系列发动机,采用普通的硝酸和煤油作推进剂,或具有较高能量的四氧化二氮和偏二甲联作推进剂,其中 PⅡ—211、PⅡ—213、PⅡ—214 发动机用在发射宇宙号系列卫星的运载火箭上,PⅡ—219 和 PⅡ—253 分别用在旋风号运载火箭和质子号运载火箭上。前苏联最大的运载火箭能源号采用先进的液氢液氧发动机。氢能自燃,氧能助燃,液氢和液氧都是在低温高压下被压缩的液体,因而液氢和液氧是一种高能低温推进剂,不仅能产生很高的能量,而且氢加氧燃烧后的产物是水,它无毒无污染,是目前性能最佳的一种火箭推进剂。格鲁什科主持的液氢液氧发动机,代表了他晚年最杰出的成就。这些发动机闻名于世,反映了苏联火箭发动机发展的光荣历程。  
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