會“出汗”的火箭發動機

天氣越熱，人體出汗就越多。這是因為人的身體具有調節功能，能夠通過出汗的方式利用汗水的揮發吸收掉一部分熱量，從而降低身體的溫度。

為了使動輒達上千攝氏度的火箭發動機能夠降溫，保證火箭更安全地把航天器送入預定軌道， 聰明的科研人員巧妙地利用人體出汗這一仿生學原理，設計出了會“出汗”的火箭發動機。目前，火箭發動機“出汗”有以下兩種形式。

“自發出汗”的火箭發動機

第一種是通過自發地“出汗”來降低材料本身的溫度，從而達到熱防護的目的。這種自發汗冷卻多見于粉末冶金材料制品，可以通過加入基材內的低熔點金屬粉末顆粒，在高溫下氣化蒸發帶走熱量，以達到為火箭發動機降溫的目的。這種采用自發汗冷卻的火箭發動機不僅能夠適應較高的溫度和強度，而且還能適應嚴酷的震動環境，可謂是“一專多能”。

“被迫出汗”的火箭發動機

如果說第一種方式是在火箭發動機本身材料上加入“喜歡”出汗的介質，讓發動機“自覺”地出汗，那另一種出汗方式則需要采用“強迫”的方式讓火箭發動機出汗。這種方式首先需要把材料制成多孔材料，猶如密密麻麻的“汗孔”一般，這樣火箭發動機的冷卻介質就可以通過高壓驅動從多孔材料的“汗孔”中滲出，并通過蒸發將基體部件的熱量帶走使部件降溫。與此同時，從“汗孔”中滲出的液體燃料會在部件表面形成一層冷氣膜，把高溫燃燒的火焰與部件材料表面隔開，從而達到冷卻降溫及防止火焰燒蝕的目的。

總之，由于發汗冷卻在冷卻效果上的優秀表現， 隨著航天技術的發展，今后會有越來越多的火箭發動機將通過“出汗”這種舒適、愜意的方式來降低自身溫度，從而使火箭發射更安全。

編后語：

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(本欄目合作單位：中國載人航天工程網

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