换热器内煤油流速-换热器煤油的安全流速

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1. 目前世界上火箭发动机最大推力？

1、目前世界上火箭发动机最大推力？

就目前说来，火箭发动机技术水平最高的可能是俄罗斯而不是美国，俄罗斯的rd170发动机每台的地面推力就达740吨，是目前世界上推力最大的液体火箭发动机。一台发动机就几乎相当于中国长征系列采用的火箭发动机如YF-20B的十台以上，而且比冲更高rd170可以重复使用。

苏联在80年代中期左右终于攻克了花重金的富氧燃烧和废气补燃技术，特别是惰性合金的研制，成果就是有史以来正式装备火箭的最大推力发动机——RD-170/171，RD-170/171可以称之为划时代的超级发动机，其不仅达到了7500KN的真空推力（超过土星5号的F-1），而且利用了富氧燃烧和废气补燃技术，大大提高了比冲，换句话来说，RD-170/171看似不比F-1推力大多少，但是效率高的多，同样的燃料可以飞的远的多。（F-1的真空比冲为264.72s，RD-170/171达到惊人的338s）

当然了，RD-170/171并不是没有缺点的，其一个发动机采用了四个独立的燃烧室，不仅提高了重量，而且提高了结构的复杂程度。不过瑕不掩瑜，RD-170/171的确是火箭发动机的，凭借着极高的性能藐视一切所在。由于美国一直没有攻克煤油火箭发动机的补燃技术和富氧燃烧技术，而此后专攻固推，所以煤油火箭发动机基本落下了，而苏联的解体提供了一个契机，使美国能够一窥神秘的RD-170/171背后的秘密，了解苏联是怎么攻克相关技术的。

对于苏联和当时的火箭发动机技术而言，已经使用多年的四氧化二氮 片二甲金虽然成熟可靠，但是其比冲太低根本不适合作为超大推力的火箭发动机燃料使用；液氢液氧虽然比冲很高，是前者的近二倍，但是以当时的技术来讲，航天科研人员还无法解决氢氧混合燃烧时的”易爆炸“特性，当然半个世纪后的今天，人类在氢氧液体火箭发动机领域依然存在很大的技术不足。而且氢氧的提纯成本非常高，如果大批量用在未来的星际争霸中的话也不利于航天成本控制，毕竟当时的技术下液氢和液氧的提纯不仅成本高，而且提取速度也比较慢。

所以在美国率先研制出用于载人登月的土星五号超重型运载火箭后，土星五号使用的F-1液氧煤油火箭发动机高达680吨的海平面推力不仅深深震撼了苏联的高层，更是给了苏联巨大的耻辱，毕竟苏联在液氧煤油火箭发动机领域同样深耕多年，但是苏联当时能够量产的液氧煤油火箭发动机最大推力不到200吨，所以苏联高层开始了液氧煤油火箭发动机的”突击工作“。同时期美国的F-1液氧煤油火箭发动机虽然海平面推力高达680吨，但是其自身依然存在很多不足，比如其采用了结构最简单的燃气发生器循环方式，使得土星五号的运载力并不高（简单来说就是循环模式太保守，相同路程油耗太大）。而且随着火箭发动机推力和燃烧室内压力的提升后，单位时间内消耗的燃料量也在不断提升，最终造成密度较大的煤油很容易在燃烧室内壁产生结焦问题，继损坏发动机喷管、甚至爆炸造成火箭发射失败。

所以美国虽然研制了推力达到680吨的F-1火箭发动机，并且支撑其完成了多次阿波罗登月计划，但是对于美国而言，F-1火箭发动机虽然推力很大，但是美国自己也没有解决煤油结焦的问题，好在其采用的燃气发生器循环方式下比冲较低、燃烧室内压力也较低，而且借助单位时间内燃料消耗量更大的优势，可以利用燃料管道内更快的流速解决煤油极易结焦的问题。

那么对于苏联而言，要想研制出比美国推力更大的火箭发动机，只能走液氧煤油这一条路，而要想研制出推力比美国更大的液氧煤油火箭发动机，就得攻克煤油容易结焦和采用循环效率更高的循环模式，煤油容易结焦的问题最根本的原因在于煤油内的含硫量过高，煤油提取自粘稠的石油，含硫量的高低根本没办法通过后期的提纯技术来解决，所以这也是F-1火箭发动机推力虽然很大，但是美国在结束阿波罗登月计划后就全面抛弃液氧煤油技术，转而比冲更高的氢氧火箭发动机原因所在。

但是对于苏联而言，其境内里海边的油田原本就是苏联重要的产油地区，而且西亚地区的碱性地质条件使得这个地区生产的原油具有热值高、杂质少的优点，最重要的特点是含硫量极低，比如全球大部分地区的石油原油中的含硫量基本在50PPM左右，而里海周围生产的原油的含硫量只有20PPM左右，更低的含硫量对于苏联而言，就已经从根本上解决了随着火箭推力提升后燃烧室内壁容易结焦的问题。

美国液氧煤油发动机的研制水平落后俄罗斯，俄和RD-180火箭发动机成本较低，性价比高，因此美国放弃自行研制液氧煤油发动机，改为进口俄罗斯火箭发动机。中国也和俄罗斯谈过购买RD-180火箭发动机，但是俄罗斯担心中国，本身就是航天大国，学习消化技术能力太强，把技术给中国，中国很快就造出来。所以俄罗斯拒绝了向中国出售火箭发动机。

RD-171系列火箭发动机，是目前全球功率最强的液体燃料发动机，有RD-171、RD-171M、RD-171MV等多款改进升级型号，其中RD-171MV发动机重10.3吨，推力达846吨，功率达24.6万马力，推重比创下世界纪录。RD-171MV发动机的研发工作始于2017年，以RD-171M为蓝本研发，为“联盟-5”中型运载火箭的第一级量身定制。

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