3)第一百一十七章泵压革命_二战之钢铁奏鸣曲
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  由于挤压式循环用有独立的外部增压源,所以推进剂储罐内的压力可以保持相对稳定,增压效果的衰减速度不像自压式循环那么剧烈。再加上其结构简单,可靠性高的特点(相比泵压式火箭来说),使挤压循环火箭成为许多刚刚入手火箭设计的研究团队的首选入场券。本位面德国的A-1、A-2和A-*********压方式。

  那么为什么戈达德博士和海伦娜要不约而同地抛弃这种简单可靠,且在之前的A-1、A-2和A-*********?原来,气压式循环归根结底是依靠推进剂储罐自身或者外部的高压气体作为压力源给推进剂加压的。,虽然挤压式循环要比自压式循环先进不少,但还是不可避免地撞上了气压式循环的“天花板”。

  挤压式循环火箭的发动机在工作时,推进剂储罐内的压力必须高于发动机燃烧室,而高压气瓶里的压力又必须高于推进剂储罐,这样才能形成压力梯度,保证推进剂被正常压入燃烧室。随着火箭规模的扩大和燃烧室压力的提高,这会带来两个严重的问题:

  第一个问题是死重太大,挤压式火箭的推进剂储罐和高压气瓶必须做得非常坚固,这就大大增加了火箭的结构重量,而且随着火箭规模的增大,推进剂加注量的增多,为了保证一直给储罐加压,无法参与燃烧的高压氮气或者惰性气体又必须带得很多,这就进一步推高了火箭的死重。

  第二个问题是增压效果有限,我们知道,要提高火箭发动机的工作效率(也就是单位推进剂所能产生的冲量,简称“比冲”),除了提高火箭各部件的工作效率(包括合适的喷管)之外,最简单的方法就是提高推进剂的燃烧压力。而这恰恰是挤压式循环的软肋,因为如果你提高了燃烧室内推进剂的燃烧压力,你就必须设计更坚固的推进剂储罐和压力更高、体积更大的高压气瓶来与燃烧室内的压力对抗。达到某个临界值后,你将会尴尬地发现,发动机比冲提高给火箭带来的性能增益无法抵消死重增加的不利影响。

  正是因为上面这两个固有缺陷,所以气压式循环火箭的性能天花板着实不是很高,戈达德博士和海伦娜都认为不应该再在挤压式循环的火箭上花费太多的精力(其实海伦娜认为挤压循环今后在火箭上面级以及姿控发动机上还是可以挽救一下的。)。经过A-1、A-2和A-3火箭的技术积累,海伦娜认为是时候在火箭领域开启一场涡轮泵压革命了!

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