火箭上的“小洞洞”是什麼？專家為你解答

觀看火箭發射時，你是否注意到火箭級間段有一些“小洞洞”？它們是做什麼用的？記者採訪專家進行解讀。

中國航天科技集團一院專家錢航介紹，火箭上這些“小洞洞”有一個專業的名字叫排焰口。顧名思義，它們的主要任務就是在火箭級間熱分離時，排出火箭發動機點火時產生的高温高壓燃氣，一般在多級火箭的級間段出現。

圖為火箭上的排焰口。（中國航天科技集團一院供圖）

火箭往上飛，火焰往下噴，為什麼還要專門設計排焰口呢？

“多級火箭就像在接力賽跑，每一級火箭完成自己的任務後，就會分離脱落。”錢航説，在這一過程中，如果採用了熱分離方式，上面級發動機會在兩級開始分離前就啓動，其燃氣流對下面級產生沖刷力，推動兩級解鎖分離。

為了應對熱分離時的高温高壓燃氣，級間段一般採用框架結構或開設排焰口，並在下面級的貯箱頂部安裝導流錐，將燃氣排出級間艙外。

縱觀火箭發展史，排焰口的設計並不是一成不變的，要兼顧火箭結構強度、發動機性能等。錢航介紹，在早期設計中，多采用杆繫結構，讓火焰順暢排出，比如，長征二號丙運載火箭和長征三號甲系列運載火箭就採用了這種設計。

“隨着火箭技術的進步，火箭分離方式也有了新變化，排焰口的設計也迎來了新變革，開始朝着更小甚至無孔的方向發展。”錢航説，長征二號F運載火箭作為我國首個載人火箭，對承載係數要求更高，改用了柵格孔設計。長征五號、長征七號、長征八號等新一代運載火箭則開始採用冷分離方式，無需設置排焰口。

“火箭身上的‘小洞洞’，看似不起眼，卻是火箭技術進步的見證。”錢航説。

記者：宋晨、劉禎