什么是火箭发动机(Rocket Engine)？

火箭发动机是喷气式发动机的一种，这意味着它是一种反作用发动机，它通过在与预期行驶方向相反的方向排放高速气流来产生推力，由于动量守恒而推动自身前进。火箭的显著特点是其推进射流完全由发动机自身的推进剂质量产生，而不是来自外部环境。这不同于其他形式的喷气发动机，如涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机和冲压式喷气发动机，它们混合了它们火箭发动机技术对太空飞行至关重要，因为火箭可以在大气层外运行。火箭也可用于烟火、武器等目的，和高速飞机的组合，液体燃料火箭和固体燃料助推器火箭到达轨道。有几种形式的火箭发动机。最常用的类型是化学火箭。化学火箭是由推进剂中产生热量的化学反应推动前进的，产生一股从火箭尾部排出的高速废气。每一枚化学火箭都携带一种易燃的推进剂作为燃料。这种物质与一种更易燃的物质结合在一起，称为引发剂或点火器。引爆器被点燃，通常通过电火花或烟火装药，热量反过来点燃推进剂，推进剂燃烧后产生推进式排气射流。用于将运载工具或货物送入太空的火箭通常在升空前提升到垂直位置。推进剂化学物质可以是固体、液体，或固体与液体或气体混合在固体燃料火箭中，被称为颗粒的固体推进剂与氧化性化学物质一起储存，而液体燃料火箭将液体推进剂和引发剂储存在不同的罐中，直到释放到燃烧室中混合。混合燃料火箭使用固体推进剂，即然后与储存在单独容器中的液体或气体引发剂混合，直到可以使用。在传统运载火箭或助推器上，例如联盟-FG轨道发射系统，火箭发动机位于车辆总成的底部。目前使用的最常见的固体燃料称为高氯酸铵复合推进剂（APCP），它是指包含推进剂和引发剂的多种不同化学混合物。APCP通常包括氧化剂高氯酸铵（NH4ClO4），液体火箭燃料通常由液态氧与精制煤油或液态氢混合，或由四氧化二氮（N2O4）与联氨（N2H4）或其衍生物混合而成。固体燃料火箭是火箭发动机的第一种形式，但在很大程度上是被更有效的液体燃料和混合动力设计所取代。但是，它们仍然通常用于烟花和火箭模型，有时也用于航天飞行，将小的有效载荷送入轨道，或作为液体燃料火箭的补充，以增加有效载荷能力。例如，航天飞机使用一个大型液体燃料火箭和两个较小的固体燃料火箭进入轨道。热火箭使用的推进剂是从外部热源加热的，而不是通过推进剂本身的化学反应加热的热水火箭，也叫蒸汽火箭，利用水作为推进剂，通过加热产生蒸汽射流。这些通常用于非常高速的陆地车辆，如赛车。电热火箭利用电场产生加热等离子体，电热火箭用于产生短暂的推力爆发，通常用于卫星的高度控制等目的。已经提出了几种其他类型的热火箭，并可能最终得到应用。太阳能热火箭将利用太阳能作为热源，通过将推进剂直接暴露在太阳辐射下，或利用太阳能驱动热交换器加热推进剂。太阳能将通过反射镜或透镜收集和集中，以提供足够集中的热量。热火箭发动机也可以由来自通过激光或微波束的外部源。核动力热火箭可以利用核反应堆或放射性同位素衰变的能量加热其推进剂。当航天飞机在轨道上运行时，用来操纵它的火箭发动机位于垂直方向的两侧稳定器。