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捆绑式大火箭的助推器喷火方向为何往外倾斜

2020-07-27 19:23:05

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如果稍微注意一下就会发现，捆绑式大火箭在点火起飞后，其被捆绑的几个助推器，其喷射的火焰几乎都不是垂直向下，而是明显向外侧倾斜一定的角度喷出。左侧的助推器喷流往左偏，而右侧的助推器喷流明显往右偏。这样整个火箭起后的喷流，其喷射的范围就比火箭尾部直径稍微宽一些。比如发射神舟飞船的CZ2F火箭，还有刚刚发射天问一号成功的CZ5号火箭，基本都是这样。国外常见的捆绑式大火箭，比如典型的从德尔塔2到4，几乎都是如此。还有一种常见的火箭，其实并不是捆绑式火箭，但是看上去很像捆绑式火箭，这就是从苏联时代一直到目前发射联盟载人飞船的联盟系列火箭，它的第一级呈现下大上小的形状。其实其第一级就是这个样子，并不是捆绑了助推器。但是因为造型的关系，

其外侧的几个喷嘴，喷流也是向外侧倾斜的。因此不论是捆绑式火箭的助推器喷嘴向外倾斜，还是联盟这类火箭的第一级的外围发动机整体向外稍微倾斜。这些倾斜显然都是有意为之。这么做的第一个目的，就是自燃散热的需要。捆绑式大火箭起飞重量动辄七八百吨甚至一两千吨，第一级点火起飞后，主芯级加上助推器，大多有七八台发动机甚至十几台火箭发动机一起喷出高温高速喷流，这种喷流的温度往往高达两三千摄氏度，速度高达十几马赫。多个喷嘴一起喷射。那么最中间芯级喷嘴周边的环境温度就会越来越高。而且随着火箭快速飞出2万米以下的稠密大气层，在外界的气压变小甚至消失后，各喷嘴喷出的高温高速喷流是更加膨胀的。也就是在大气压基本消失的情况下，高温高速喷流的宽度会自动变粗变大。