日本LE-5液氢-液氧火箭发动机
日本正在加紧进行H一1运载火箭的研制工作,以便用它发射甩户迫切需要的大容量通讯卫星。H一工是一枚三级运载火箭,它可以把重550公斤的同步通讯卫星送入轨道。日本打算H一1火箭在1986年研制成功后,用它取代现正使用的N一l火箭(该火箭同步轨道运载能力为肠公公斤)。H一1火箭与N一I火箭的主要区别就是前者的二级火箭使用LE一5液氢一液氧发动机,从而提高了H一1火箭的运载能力。 本文将对 LE一5液氢一液氧火箭发动机的系统工作程序、‘主要组合件、设计特点以及研制现状作一简单介绍。 一、发动机的工作程序 LE一5发动机是一台燃气发生器动力循环的涡轮泵式发动机。发动机外形和系统分别示于图1和图2。 LE一5发动机的真空推力为10吨,燃烧室压力为35公斤/厘米2(绝压),真空比推力为442秒。如果严格控制发动扒涡轮排气损失及推力室排放冷却损失,发动机的比推力可高达447秒。LE一5发动机的性能数据见表1 LE,5发劝机性能数据推力(真空)比...&
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一、宇宙探测火箭 用火箭进行宇宙科学探测的研究,由日本宇宙科学研究所(前身是东京大学生产技术研究所及宇宙航空研究所)承担,大约经历了二十五年的时间,集中了全国有关方面的力量,在理论和工程方面都取得了相应的成果。观测用的火箭一直采用固体燃料,人们为逐步提高固体火箭的性能并向大型化发展进行了大量研究工作。这个时期可分为以下几个大的发展阶段: 1 .1958年用K一6两级火箭参加了国际地球观测年活动,进行了高达60公里的气温、风、宇宙线的探测。2.活动。 3。 4。 5. 6. 7.1960年完成了K一8探空火箭(高度200公里)的研制,从此开始了积极的宇宙探测1962年完成了K一gM探空火箭(高度350公里)的研制。1966年完成了L一3H三级火箭(高度2000公里)的研制。1970年用L一45火箭发射了日本第一颗人造地球卫星—大隅。1971年用M一45火箭发射了日本第一颗科学研究卫星。年用M一3C、3H、35和性...&
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口勺丫‘飞l 从1977年开始航空宇宙技术研究所就和宇宙开发事业团共同开展了推力10吨级液氧液氢火箭发动机轮涡轮泵的开发研究及辅助研究。并于同年度首次研制了该发动机用的液氧涡轮泵川,在首次研制液氧涡轮泵所获得的试验数据的基础上,接着1978年又进行了旨在发动机组装和减轻结构重量为目的的第二次研制。1980年起进入了第二次试制的液氧涡轮泵和液氢涡轮泵组成的涡轮泵系统的联动研究川。推力10吨级的液氧液氢火箭发动机(LE一5)所用的液氧涡轮泵,其结构和第二次研制的液氧涡轮泵完全相同,‘只是重量进一步减轻了。 本报告叙及了作为液氧涡轮泵开发研究一环的液氧涡轮泵轴密封的研究。研究的主要目的是: (1)评价在液氧涡轮泵开发研究过程中通过涡轮泵试验获得的液氧涡轮泵轴密封系统的性能。 (2)根据液氧涡轮泵密封的单体试验机进行的长时间的试验结果评价耐久性能。 在研制使用热燃气通过涡轮驱动超低温液氧泵的液氧涡轮泵时,曾设想了种种困难,液氧涡轮泵的轴...&
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一、序 一生~ 口 日本制定了宏伟的航天开发规划。这是继欧洲共同体之后在国际宇航舞台上即将露面的又一颗新星。日本把航天推进系统的重点放在以高能的液氢液氧火.箭发动机为主体的低温推进系统上。正在研制的10吨级LE一5液氢液氧发动机将于今年进行验收试验。 液氢液氧发动机的研制中存在几个难度较大的组合体,涡轮泵.中高速低温端面接触的膜盒式机械密封就是其中之一。以日本航空宇宙技术研究所为主体承.担了液氢用高速端面接触式机械密封的研制任务。由于美国的技术封锁,整个研制工作是日本独立承担的。从设计、计算、试验、理论分析到研究各个环节,都做了很多细微的有价值的工作。尤为可贵的是他们在试验前做了大量的理论和计算工作。这在当今电子计算机广为应用的年代对选择最佳设计方案、节省开支和缩短研制周期是非常有利的。再经过与试验结果进行比较并作修正后能大大地提高设计水平。 本文主要介绍日本航空宇宙技术研究所在高速低温端面接触机械密封中二相流方面所做的研究工作...&
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1前言 可重复使用火箭发动机与涡轮泵的技术要求概括于表1中。若这些设计是采用LE一7A涡轮泵的改进措施,满足这些技术要求的最关键技术是使用流体静压轴承提高工作寿命,采用喷射泵,主要是改善发动机重复起动时泵的汽蚀性能,也可改善转子动态特性。转子动态特性,对于在每一种转速下都可工作的液氢泵来说是指发动机在调节等工况下,其转速等于第三临界转速.液氢试验台在1989年做试验时得到了设计的基本数据,最高转速达86000r/min。本文给出了试验结果与有关问题。 此后,在LE一7A涡轮泵研制中,只改进了液氧祸轮泵诱导轮,提高了主泵的汽蚀性能。然而,无旋转件的喷射泵结构简单对改善泵的汽蚀性能十分有效。LE一7A涡轮泵作过一些分析计算,喷射效率不高。计划”年2月用LE一5液氧泵做喷射泵的模型试验。 最后,应指出:液氢涡轮泵额定转速在第三临界转速下工作。由于采用4叶片诱导轮,轴承尺寸加大,改进了密封设计等,达到了稳定的动态特性。 表1可重复使用拐...&
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低温推进剂液氢/液氧是当前较为先进的宇航用推进剂,其主要特点是能量高、比冲大;在世界上拥有火箭发射技术的国家所使用的各种推进剂中,液氢/液氧是能量最高的一种。液氢/液氧作为推进剂是从70年代后期、80年代初期才引起各有关国家的普遍重视的。 火箭推进剂经历了一个较长的认识发展过程。50年代,美国曾使用煤油/液氧作为液体火箭的推进剂,苏联也有一些液体火箭使用煤油作为燃料。进人60年代,液体火箭普遍采用液氟、液氧、硝酸和酒精等作为推进剂。70年代以后,火箭事业迅猛发展,火箭的外形尺寸和重量逐渐增大,运载火箭所要运送的载荷也增大,这就要求运载火箭具有更高的推力。在这种情况下,燃质高、能量大、比冲大的偏二甲肼/硝酸和偏二甲肼/四氧化二氮等肼基液体燃料得到了普遍采用。由于偏二甲肼属于剧毒性物质,保管、贮存、运输都不方便,特别是环境污染问题难以解决,加之导弹武器本身要求准备时间短、发射时间短和突防能力强,而液体火箭的加注量大、时问长,势必拖延...&
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液氢液氧火箭发动机作为航天运载工具有着它独特的优点：能量高，比冲值可达420s以上，有利于大幅度提高有效载荷；无毒，来源丰富。在60年代初，当时全世界还只有美国刚研制成功。在没有掌握任何资料的条件下，力学研究所第十三研究室（后改为怀柔分部）在钱学森的直接领导下，由林鸿荪负责组织全室人员在国内率先开展了液氢液氧火箭发动机的预研工作，历时六七年。
在六七年时间里，由于各种原因，研究任务曾有多次变动，给研究工作带来很多困难，但林鸿荪和参与工作的全体人员锲而不舍，仍然坚持下去，终于获得了重要成果，为我国航天事业赶超世界水平作出贡献。
林鸿荪领导有关人员进行了15t推力和100t推力液氢液氧火箭发动机的总体性能研究，提出研究报告。对推力室的工作特点进行了深入的分析研究后认为，液氢作为冷却介质与一般液体推进剂有很大区别，在详细计算了氢在临界状态下的热物性数据及变化曲线后，说明氢的密度不断有变化，从而提出氢介质在再生冷却通道中为变截面管的设计方案。经过分析研究后确定，液氢经过冷却夹套然后进入推力室时是气体状态，氧在进入推力室时是液态，因而提出环形喷注器的优化方案。
关于液氢液氧火箭推力室的燃烧过程，林鸿荪等人提出了液氧液滴蒸发是燃烧速率控制级的燃烧模型，它能比较准确地描述氢氧火箭燃烧室的工作过程，并进行了大量计算与分析，为燃烧室设计提供了重要依据。林鸿荪还以重点课题深入研究了燃烧振荡问题，从理论上指出解决不稳定燃烧问题的途径，引起理论界和发动机设计部门的很大兴趣和重视。
林鸿荪还组织有关人员开展了液氢、液氧在超临界压力下湍流换热规律的研究，提出了换热模型。与此同时，建立了液氧在超临界压力下传热实验系统，准备下一步为传热设计和冷却夹套阻力计算提供有用数据。
在1960年至1964年四年多时间里，林鸿荪为实验室的建设和掌握实验技术，在荒郊野外，经过无数的艰难困苦，相继建立了硝酸-苯胺火箭燃烧室试车台、气氢-液氧火箭燃烧室试车台、液氢-液氧火箭燃烧室试车台和传热实验室，取得大量有价值的实验数据。在硝酸-苯胺燃烧室试验技术及测量技术方面取得重要成果，计划进一步开展燃烧振荡实验研究。多次进行以气氢和液氧为燃料、推力为200kg的燃烧室性能试验，其中最长一次正常运行时间达400多秒之久；取得一批燃烧室性能数据，与理论计算结果十分吻合，是设计推力室时十分宝贵的资料；同时，解决了点火起动、喷注器设计、压力调节、混合比控制、测试技术……等一系列技术问题。日，在林鸿荪指挥下，我国第一次正式以液氢和液氧为推进剂、推力为500kg的火箭发动机地面试车一次点火试验成功，试车时间超过20s，它标志着这种高能火箭发动机研制进程中一次重大的技术突破，尤其是有关低温技术的掌握，也是液态氢从实验室少量使用转到大量工业化应用过程的一次突破。
上述成果的获得为我国研制用于航天运载工具中的第三级发动机（以液氢液氧为推进剂）迈开了第一步，奠定了重要基础。
根据国防科学技术委员会的决定，1966年力学研究所对氢氧发动机的研究工作进行了认真的鉴定和总结，并将有关技术资料和成果报告无保留地移交给当时的七机部，其副本则一直保存在力学所档案室。
正因为有了60年代的这些成果，终于在70年代初有可能正式设计研制液氢液氧火箭发动机。1984年4月，这种发动机第一次用于《长征3号》运载火箭，我国首次实验同步通信卫星发射试验取得成功，从此我国开始跻身于世界航天大国之列，为国家争了光。所有尊重历史的人们都会记住林鸿荪和他的同事们为此所付出的辛勤劳动和血汗，赞美他们为国家所作出的重要贡献。氢气燃烧放出的热量多，产物为水，无污染．（2）已知：25℃时，氢气（H2）、碳（C）、辛烷（C8H18，液体）、甲烷（CH4）的燃烧热△H依次为-285.8kJ/mol、-393.5kJ/mol、-5518kJ/mol、-890.3kJ/mol．又知下列变化过程的焓变：H2（g）=H2（l）△H=-0.92kJ?mol-1；O2（g）=O2（l）△H=-6.84kJ?mol-1；H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ?mol-1．请根据上述信息填写下列空白：①相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最多的是（填化学式）H2．②写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式C8H18（l）+O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）△H=-5518kJ?mol-1．③计算下列a、b两个反应的反应热，将计算结果填入空白处．a．H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H=-241.8&kJ?mol-1b．H2（l）+O2（l）═H2O（g）△H=-237.5&kJ?mol-1④已知H-H键键能为436kJ/mol，H-O键的键能为463.4kJ/mol，请合理选择③中的一个反应，计算O=O键键能为498kJ/mol．
嫦娥一号”登月成功，实现了中国人“奔月”的梦想。 “嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧，这种推进剂的优点是 ____；____（请写两条）。
“嫦娥一号”登月成功，实现了中国人“奔月”的梦想。
“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧，这种推进剂的优点是&&&&&&&&&&&&
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&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。（请写两条）
“嫦娥一号”登月成功，实现了中国人“奔月”的梦想．（1）“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧，这种推进剂的优点是（请写两条）：______，______．（2）已知：25℃时，氢气（H2）、碳（C）、辛烷（C8H18，液体）、甲烷（CH4）的燃烧热△H依次为-285.8kJ/mol、-393.5kJ/mol、-5518kJ/mol、-890.3kJ/mol．又知下列变化过程的焓变：H2（g）=H2（l）△H=-0.92kJ?mol-1；O2（g）=O2（l）△H=-6.84kJ?mol-1；H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ?mol-1．请根据上述信息填写下列空白：①相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最多的是（填化学式）______．②写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式______．③计算下列a、b两个反应的反应热，将计算结果填入空白处．a．H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H=______&kJ?mol-1b．H2（l）+O2（l）═H2O（g）△H=______&kJ?mol-1④已知H-H键键能为436kJ/mol，H-O键的键能为463.4kJ/mol，请合理选择③中的一个反应，计算O=O键键能为______kJ/mol．
(1)“嫦娥一号”登月成功，实现了中国人“奔月”的梦想．“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧，这种推进剂的优点是相同质量时，氢气放出的热量多，产物为水无污染．
已知：H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol；H2(g)＝H2(l)　ΔH＝－0.92 kJ/mol
O2(g)＝O2(l)　ΔH＝－6.84 kJ/mol；H2O(l)＝H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ/mol
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：________．
(2)已知：①NH3(g)＋HCl(g)NH4Cl(s)　ΔH＝－176 kJ/mol
②NH3(g)＋H2O(l)NH3·H2O(aq)　ΔH＝－35.1 kJ/mol
③HCl(g)HCl(aq)　ΔH＝－72.3 kJ/mol
④NH3·H2O(aq)＋HCl(aq)NH4Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－52.3 kJ/mol
则NH4Cl(s)NH4Cl(aq)的ΔH＝________
(3)分别取40 mL的0.50 mol/L盐酸与0.55 mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．请回答下列问题．
①理论上稀强酸、稀强碱反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量，写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式________
②假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3，又知中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)．为了计算中和热，实验时还需测量的数据有(填序号)________；
A．反应前盐酸溶液的温度
B．反应前盐酸溶液的质量
C．反应前氢氧化钠溶液的温度
D．反应前氢氧化钠溶液的质量
E．反应后混合溶液的最高温度
F．反应后混合溶液的质量
③某学生实验记录数据如下：
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝________；
④假定该学生的操作完全同上，实验中改用100 mL　0.5 mol/L盐酸跟100 mL　0.55 mol/L氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)．假如将液氢和液氧混合在一起，用一个钢瓶封... | 问答 | 问答 | 果壳网 科技有意思
假如将液氢和液氧混合在一起，用一个钢瓶封装，再通过电雷管引爆，那么这样的液氢液氧混合体会不会产生强烈的爆炸？
假如有这样的炸弹，能不能在军事上应用？
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参考液氢火箭发射失败的效果 。。。
液氮好弄，液氧不好弄啊。 爆炸是爆炸，液氧炸出去落到别的易燃物上也会引起连锁反应。 但是太跪了，替代品又很多，不划算。
SCPF Researcher
有什么意义呢？
杂牌工程师
这样的混合物本身很不稳定，需要低温保存，所以没有多少实用价值
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使用液氢和液氧做推进器的优点是什么优点两点就可以了
使用液氢和液氧做推进器的优点是什么优点两点就可以了
这是火箭发射用燃料,这种燃料在产生相同能量的前提下,它们的体积小、重量最轻,这样火箭可以运载更多的仪器、设备.其次,是相同重量情况下,它产生的推力更大.
燃烧热值大`~无污染}