[科普中國]-氣尖引擎

氣尖引擎(塞式噴管)是一種火箭結構不同于鐘形噴管的方式。

簡介氣尖引擎(塞式噴管)是一種火箭結構不同于鐘形噴管的方式，目前已知只有美國波音和洛克希德公司在制作實體測試，用于太空飛行，但至今沒有成功。氣尖引擎有傳統(tǒng)的圓錐形符合一般理解中圓柱狀火箭的外型，但該種方式效率較差沒有價值，將其以線狀橫列方式部署一整排的線性氣尖引擎較能發(fā)揮它的優(yōu)點，也成為唯一實驗中的方式。1

線性氣尖引擎線性氣尖引擎呈V字型布局，渦輪泵組安裝于V型體的空心部分，在普通火箭發(fā)動機中，渦輪泵是向一個或兩個帶鐘形噴管的大燃燒室供應燃料，而線性氣尖引擎的渦輪泵要把推進劑送到沿氣塞斜面的頂邊緣安裝的推力元燃燒室內(nèi)，在普通的鐘形噴管中，高溫燃氣是沿噴管內(nèi)表面膨脹，所以噴管的耐膨脹度限制了火箭效率，尤其是在高高度的出力，但氣尖引擎等同于噴管在火焰內(nèi)部而不是包裹于火焰，因此沒有耐膨脹度限制，其在各種高度都能維持重出力，同時這種發(fā)動機比鐘形噴管發(fā)動機緊湊得多，箭體結構整體性也好得多，另外由氣尖機有多個推力元，可由計算機和電子設備控制改變流量來轉向，因此不必使用笨重的機械轉向機構就可完成多軸方向控制。

應用理論上其不受高度影響的特性可以造出一種單節(jié)式重復使用的太空船，直接從地面發(fā)射進入太空，之后整體完整降落，像傳統(tǒng)飛機一樣全機體重復使用，所以美國國家航空航天局也很快圍繞這項科技開始了10多年的RS-2200發(fā)動機計劃，然而實際上卻困難重重，氣尖引擎時常有不穩(wěn)定的特性造成在空中突然推力下降，這在升空進入太空的過程中極度危險，另一方面隔熱散熱問題牽涉到新材料開發(fā)一直沒有解決，最終在2002年左右太空總署認為繼續(xù)投入預算已經(jīng)超過發(fā)射許多枚傳統(tǒng)火箭的預算，且沒有可見期間內(nèi)能成功的可行性，放棄了計劃。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

楊明 - 副教授 - 西南大學