火箭發動機裝車上會發生什麼

2020-11-24 易車網


火箭發動機由於動力實在是太強,所以,一般家用車肯定是很少用,只有用來破極速記錄的火箭車才有可能會裝。

 

就好比一般的家用廚房,你小小的煤氣灶就夠了,基本上沒有人在家裡裝飯店那樣那種噴氣灶,「喔」火焰噴射的那種,對吧。


 

為什麼幾乎沒有車會裝火箭發動機


 

火箭發動機從原理來看,其實比汽車上常見的活塞發動機更簡單。

 

它的基本原理,就是我們中學都學過的牛頓第三定律,力是物體與物體之間的相互作用,是成對出現的。

 

如果你以一定速度向後拋出一定的質量,你就會受到一個反作用力的推力,向前加速。

 

類似的現象很常見,比如說,我們把一個充滿氣的氣球,把它解開,氣球不是內部的氣體會噴出來,「噗噗噗」就到處亂飛了,對吧。

 

所以,火箭發動機的基本結構,和打開的那個氣球是很像的,它內部的燃燒室,就像這個氣球本體,裡面有大量燃燒產生的高溫高壓氣體,然後外加一個噴管,把這些氣體給噴出來,就能產生推力了。


 


雖然原理很簡單,造起來是一點都不簡單的。

 

火箭發動機大部分的性能都來自於高溫,所以內部燃燒室的溫度就非常的高,可以達到3500開爾文。


 

什麼概念?3200多攝氏度,都快趕上地核內部的溫度了。這個溫度已經遠遠超過幾乎所有噴嘴和燃燒室材料的熔點,化掉了。

 

除了溫度,火箭發動機內部,10到200bar的壓力,也遠超10bar左右的內燃機缸壓。所以說,對材料科學和設計要求是非常非常的高的。

 

我們國家的火箭發動機,集全國之力研發幾十年,和世界先進水平還存在一定的差距,包括推進劑種類、推力、壽命各項指標,目前還是落後的。

 

所以說,火箭發動機成本非常高的,幾乎不可能用在小小的便宜車上的。


 

火箭發動機的排氣速度越快,推力就越大。通過特殊設計的噴管,可以產生準高超音速排氣射流。在海平面,發動機的排氣速度幾乎可以輕鬆達到音速的10倍。

 

所以說火箭發動機的推力非常大,推動幾百甚至上千噸的重型火箭飛上天空都可以。


 

有史以來威力最強的液態火箭發動機,老毛子造的RD-170系列,真空推力達到800多噸。

 

光上面用來為燃燒室輸送推進劑的渦輪泵,也就差不多車子汽油泵輸送汽油,就有257000匹馬力,比家用車的發動機還強2000多倍。

 

用來推動一兩噸的家用車,簡直就是大力士舉起了一個小慄子那麼簡單了。


 

但如此強大的動力它會有個缺點,就是很難拐彎。畢竟從原理上來看,火箭發動機,它是直接產生推力,然後速度快起來之後,它就很難通過輪胎來轉向了。

 


即使是擁有一些矢量控制,可以對噴射方向進行調整,火箭發動機也不可能做到車子在大街小巷裡面亂竄的。

 

原來是「轟」一下,第一個路口右轉,下一個紅綠燈,然後再左轉,現在你「轟」一下,直接到第三個路口了,你怎麼轉?


 

除此之外,直接往後噴射的高溫、高壓、高速的排氣射流,還可能影響後方車輛。

 

我前面講到了,火箭內部燃燒溫度3500開爾文,3200℃,這些高溫氣體是直接排出來的。

 

大型的火箭發動機的尾焰,甚至能達到上百米拖著那團火,即使是小型火箭發動機,尾焰也可以達到幾米的長度。

 

就好比說,車子後面裝了個噴火器,別人誰還敢追你尾,「轟」一下,後面車子都燒爛了。


 

所以,如果有車子很不幸地跟在裝了火箭發動機的火箭車的後面,直接就黑乎乎了。


 

也有裝了火箭發動機的火箭車


 

但也有很少一部分裝了火箭發動機的車子,這些車子基本上是用來破地面極速記錄的,也不是說完全沒有這樣裝的車子。

 

比如說破了地表超音速記錄,英國的「尋血獵犬」號火箭車。


 

它不僅裝上了颱風戰鬥機用的EJ200渦扇發動機,還裝了一臺4米多長的火箭發動機,這是名副其實的混合動力系統。


 

這臺火箭發動機,只有在車輛速度達到時速483公裡每小時之後,才會開始工作。

 

最終整套動力系統一共能產生12噸的推力,讓車子從靜止到加速,不是每100公裡,是1610公裡每小時,僅需55秒。


 

其中,每小時805公裡到1610公裡每小時的階段,只要17秒的時間。1分鐘就是上千公裡了,比民航飛機還快。民航飛機才900公裡,它1610公裡。

 

整個加速過程中,平均加速度達到了0.8G,甚至在火箭發動機起動後,平均加速度可以超過1.3G。


 

《大眾科學》上面還刊載了一個研究表明說,對普通人來說,加速度超過1.2G,會感到非常不舒服了。

 

如果車子裝了火箭發動機,快是快了,但光就這個速度,一般人每坐一次,估計就要吐一次,更不要說振動、噪音,或者其他的負面影響了。

 

總的來說,火箭發動機是為了火箭升太空專門用的,直線推力確實是大,但是不會拐彎,它是不適合在這種大街小巷穿行的交通工具,而且後面的車子會被燒毀。


 

家用車到底多少排量才算夠用?


 

火箭發動機對家用車來說,的確是太強勁了,不適合用。一般家用車,動力多強、多大,才算強?多少才算夠用?

 

有的朋友說,1.6很好,有人說4.0,一般般。那麼,到底一家人買個多大排量的比較好呢?2.0自然吸氣和1.6T渦輪增壓,我選哪一個呢?

 

零百加速時間,有的說快,有的說要慢,10秒是一個坎嗎?7秒是一個坎嗎?3秒又是坎?每個人說法不一樣。家用什麼最好?都給你查好了。



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聲明:本文由易車號作者撰寫,觀點僅代表個人,不代表易車網。

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