混合式火箭發動機，是組合使用液體和固體推進劑的化學火箭發動機。由噴注器、燃燒室（內裝藥柱）、噴管、液體推進劑供應系統和貯箱等組成。混合推進劑火箭發動機的比沖和體積比沖介於液體和固體火箭發動機之間，它能夠像液體火箭發動機那樣進行推力調節，而且只需要一套液體管路、活門和附屬檔案，系統比較簡單。但混合推進劑火箭發動機的燃速低，燃燒不均勻，效率低，僅適用於一些特殊任務的飛彈，如靶彈等。其優點主要有安全性好、容易進行推力調節、易關機和重新啟動、推進劑能量較高、環保型好、藥柱穩定性好、溫度敏感性低、經濟性好。可套用於探空火箭、小型運載火箭、靶標與飛彈、亞軌道飛行器及載人飛船、助推器及上面級和姿軌控系統的動力裝置，套用前景十分廣泛。
基本介紹
- 中文名：混合式火箭發動機
- 外文名：hybrid rocket motor
- 類型：固液混合式和液固混合式
- 性能：適中
- 特點：安全性好、容易進行推力調節
- 構成：噴注器，燃燒室，噴管，貯箱等
簡介,類型,特點與套用,發展概況,
簡介
混合式火箭發動機，是組合使用液體和固體推進劑的化學火箭發動機，它由噴注器、燃燒室（內裝藥柱）、噴管、液體推進劑供應系統和貯箱等組成。混合式火箭發動機的比沖和體積比沖介於液體和固體火箭發動機之間，它能夠像液體火箭發動機那樣進行推力調節，而且只需要一套液體管路、活門和附屬檔案，系統比較簡單。但混合式火箭發動機的燃速低，燃燒不均勻，效率低，僅適用於一些特殊任務的飛彈，如靶彈等。德國H.奧伯特曾於1929年嘗試製造混合推進劑火箭。50年代美國研製過氧化氫和聚乙烯火箭發動機。1964年法國首先發射成功了採用混合式火箭發動機的氣象火箭。
類型
由於液體火箭發動機和固體火箭發動機各有各的優缺點，所以科學家把它作結合起來，形成混合式火箭發動機。混合式火箭發動機（hybrid rocket motor）分為固液混合式和液固混合式兩種。液固混合式發動機是燃燒劑為液體，氧化劑為固體，而固液混合式發動機正好與它相反。從性能上說，固液混合火箭發動機的比推力高於固體火箭發動機，低於高能液體發動機，與可貯存的液體發動機相當。從系統和結構來說，這種火箭發動機的優點是簡單緊湊，缺點是燃燒效率低，推進劑混合比不易控制，調節推力時能量損失較大。
特點與套用
混合式火箭發動機包含固體燃料和液體氧化劑、液體燃料加固體氧化劑等多種組合，其中固體燃料-液體氧化劑組合是國內外研究最多的典型固液混合火箭發動機，主要由液體氧化劑供給系統和發動機主體系統組成。固液混合火箭發動機的氧化劑主要有液氧液氟、液體一氧化二氮、過氧化氫和硝酸等，固體燃料主要包括聚合化合物和金屬氫化物等。在這些燃料和氧化劑的基礎上，可以組成不同的推進劑組合，達到不同的性能。由於燃料和氧化劑分別採用不同狀態的物質。因而它的燃燒特性和單純的固體或液體火箭發動機不同，這種不同的特性使固液混合火箭發動機具有一些不同的特點，其優點主要有安全性好、容易進行推力調節、易關機和重新啟動、推進劑能量較高、環保型好、藥柱穩定性好、溫度敏感性低、經濟性好。可套用於探空火箭、小型運載火箭、靶標與飛彈、亞軌道飛行器及載人飛船、助推器及上面級和姿軌控系統的動力裝置，套用前景十分廣泛。
發展概況
固液混合火箭發動機已有80餘年的研究歷史。從20世紀30年代就有了試驗性的研究，進入20世紀80年代中期，一方面由於商業競爭的日益激烈，低成本火箭的發展顯得格外的重要。另一方面，1986年1月28日挑戰者號和1986年4月18日大力神，3型運載火箭的固體助推器出現故障引起爆炸，這也引起了NASA的注意，試圖用固液推進劑來代替單一的固體推進劑，從而使固液混合火箭發動機的研究日益增強。國內外通過理論分析，數值仿真和試驗研究等方法對固液混合火箭發動機的燃燒穩定性，燃燒安全性，點火可靠性及燃料燃速規律等關鍵技術開展了大量研究及技術攻關，並在此基礎上進行了廣泛的固液混合火箭發動機套用研究。
固液混合火箭發動機的主要套用包括探空火箭、小型運載火箭、靶標與飛彈、亞軌道飛行器及載人飛船、助推器及上面級和姿軌控系統的動力裝置。套用最早的是前蘇聯設計並發射的GRID-9探空火箭，影響最大的是美國維珍公司的SpaceShipOne太空船一號亞軌道載人飛船，在世界範圍內極大地增強了對固液推進技術的信心，有力地推進了固液推進技術的發展，開展最多的是各類固液探空火箭的研製。
