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A:氦气在液体火箭发动机中起到的作用 B:氦气在液体火箭发动机中扮演着多种重要角色,其主要用途包括:

  1. 增压剂

    • 氦气被广泛用于为液体推进剂(如液氧和液氢)的贮箱提供增压。因为氦气是惰性气体,化学性质稳定,不易与推进剂发生反应,所以它是理想的增压气体选择。==通过向贮箱内注入高压氦气,可以维持贮箱内的压力,确保推进剂能够以正确的速率流向发动机。 ==
  2. 吹除和清洁

    • 在地面测试或准备阶段,氦气可以用来吹除管道系统中的空气或其他可能存在的气体,防止这些气体在低温环境下凝结成固体堵塞管道。此外,氦气也可以用于清除发动机内部的残留物,保证系统的清洁度。
  3. 冷却作用

    • 某些情况下,==氦气还可以用作冷却介质==。例如,在某些发动机设计中,氦气会流经涡轮泵的轴承区域进行冷却,以保护这些关键部件免受高温损害。氦气具有良好的热导率,并且由于其分子量小、粘度低,因此能够有效地带走热量。
  4. 启动辅助

    • 对于使用燃气发生器循环或膨胀循环的发动机来说,氦气有时会被用作启动时的驱动气体,帮助启动涡轮泵,直到燃烧室产生的燃气足够驱动涡轮为止。
  5. 密封和润滑

    • 尽管不是直接功能,但在某些发动机设计中,氦气可以用于辅助密封件的工作,特别是在极端温度条件下,它可以减少密封件的老化速度并提供一定的润滑效果。
  6. 作为示踪气体

    • 由于氦气的渗透能力很强,它还可以用作检测泄漏的一种手段。在对火箭组件进行压力测试时,如果怀疑有微小泄漏点,可以通过引入氦气然后用专门的探测设备来定位泄漏位置。

综上所述,氦气因其物理和化学特性而成为液体火箭发动机不可或缺的一部分,它不仅有助于确保发动机的安全可靠运行,还在多个方面提高了发动机的整体性能。

A:氦气在液氧和液氢中扮演的角色是什么? B: 氦气在液氧(LOX)和液氢(LH 2)推进系统中主要扮演的是增压气体的角色,但并不直接参与到燃烧过程中。具体来说:

  1. 贮箱增压

    • ==氦气用于维持液氧和液氢贮箱内的压力==。由于液氧和液氢都是低温液体,在火箭发射前需要保持在一个特定的压力范围内,以确保这些推进剂能够顺利地被泵送到发动机。氦气作为惰性气体,不会与这两种推进剂发生化学反应,因此非常适合用作增压气体。通过向贮箱注入高压氦气,可以防止贮箱因内部压力不足而变形或失效,并确保推进剂能够在正确的压力下流向发动机。
  2. 防止汽化

    • 在某些情况下,==氦气还可以帮助防止液氢过早汽化。液氢的沸点极低(约-253°C),如果贮箱内压力下降,可能会导致液氢沸腾并产生过多的气体==,这不仅浪费了宝贵的推进剂,还可能影响发动机的工作状态。通过适当控制氦气的注入量,可以避免这种情况的发生。
  3. 吹除和清洁

    • 在地面操作期间,氦气可以用来清除管道系统中的空气或其他杂质,特别是在填充液氧和液氢之前。这样做是为了防止这些杂质在低温环境下凝结成固体,进而堵塞管道或损坏设备。此外,氦气也可以用于清理发动机内部,确保其处于最佳工作状态。
  4. 启动辅助

    • 在某些发动机设计中,==氦气可能会被用作启动时的驱动气体==,帮助启动涡轮泵,直到燃烧室产生的燃气足够驱动涡轮为止。不过,这种应用相对较少见,更多是依赖于专门的启动系统。

总之,氦气在液氧和液氢推进系统中主要是作为一种安全、可靠的增压气体存在,它对于保证推进剂的正确输送以及整个系统的稳定运行起到了至关重要的作用。值得注意的是,氦气并不会参与实际的燃烧过程,即不作为燃料或氧化剂使用。

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