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航天火箭如何发射！
“5、4、3、2、1、点火，发射……”这都是火箭发射时，大家非常熟悉的口令。可是有没有细想过，液体火箭这火究竟是怎么点的呢？
液体火箭的推进剂在进行燃烧反应之前，通常需要经历一系列的燃烧热身准备过程：
STEP1喷注和雾化:通过挤压工质、贮箱压力、液柱压力或者涡轮泵把推进剂通过推力室喷注器射出雾化
STEP2液滴加热和蒸发
STEP3液相或气相混合
STEP4点火
本篇主要讲的点火过程。
整体来说，双组元推进剂分为非自燃推进剂和自燃推进剂，采用不同的推进剂组合，点火过程也会有所不同。下面稍作介绍。
一、干柴不需要烈火----自燃推进剂
对于自燃推进剂组合，由于液态燃料与氧化剂之间的液相混合将导致放热的液相反应而自动着火，所以不需要点火装置，肼全家（包含肼、一甲基肼、偏二甲肼、混肼）和四氧化二氮都是属于这种类型。因此除了长五、长七外，我们在CCTV上看到的一级发动机点火时按下去的红色按钮，直到生产橘红色的火焰，并没有任何点燃火花的意思……
二、艰难的说服液氧煤油发生剧烈感情
对于非自燃推进剂组合，点火就不是那么容易了，需要用点火装置来点燃。液氧能强烈助燃，但是不可自燃！液氧和煤油接触通常也不能自燃，如果两种液体喷在一起，液氧的低温让煤油非常冷静，引起煤油的冷却并凝固。而且凝固的燃料和液氧的混合物对撞击非常敏感，在加压情况下常常容易转为爆炸，怎么办？？？
在这种情况下只能用初始点火热源的高温说服他们产生剧烈的化学反应。而三乙基铝是仅有的几种能与低温液氧接触即能燃烧的物质，所以它特别适合充当火箭发动机的点火剂。
（一）脾气暴躁的三乙基铝：三乙基铝常温下是无色无味的液体，对冲击和摩擦不敏感，与不锈钢和铝合金相处良好，但它与水或空气接触就发生剧烈的反应。由于燃烧产生的氧化铝是一种粘性固体，会堵塞细小的通道和孔，因此通常采用三乙基铝（15%）掺混三乙基**（85%）的配方，与液氧一起反应能够提供满意的点火延迟特性，同时产生的残留物在可容忍范畴。
（二）顺便说说三乙基硼：刚刚说到的三乙基铝-三乙基硼（TEA- TEB）引火系统，三乙基硼是三乙基铝的“亲戚”，也很易燃，在航空航天领域已经使用了很长一段时间，曾用于引燃SR- 71“黑鸟”侦察机上普惠J- 58发动机的JP- 7燃料，JP-7是高燃点的燃料，普通发动机根本点不着，J-58发动机在启动后，要把这种助燃剂喷进燃烧室与燃料混合后才能实现点火。
（三）液氧煤油的点火： TEA- TEB作为启动燃料，它通常储存在燃烧室前面燃油管道上的点火导管中，并用隔膜密封。液氧煤油发动机启动时，在压力的作用下，隔膜破裂，启动燃料首先进入燃烧室，与氧化剂一起自燃，然后主燃料和氧化剂被启动燃料和氧化剂的燃烧热点燃。这种点火方式可以实现单次点火，美国土星5的F1、苏联的RD170等液氧煤油发动机均采用这种方式点火。对于多次启动的发动机，采用阀门控制启动燃料的加注实现多次启动，SpaceX的梅林1D发动机就采用了可靠的TEA-TEB燃料加注控制实现了回收时的多次点火，这个大家在看Falcon9一级回收的时候可以稍加留意。
三、等等，这是真的有点----**实用主义，奇葩的32根大火柴的点火方式
肯定是毛子，对，确实是北极熊的**美学。
310吨的联盟号火箭由四枚研发107和一枚研发108组成。每台发动机有四个燃烧室，外加12架小型飞机。这意味着在起飞过程中，总共需要同时点燃32个喷嘴。确保如此多的燃烧室同时被完美点燃不是一件简单的事情，而且很容易造成灾难性的爆炸。
为了解决这个问题，超级实用主义的苏联工程师发明了一种名为“火药点火装置（Pyrotechnic Ignition Device）”该装置的主体(俄罗斯PZU)是一根丁字木棒，每根木棒的顶部安装有一对双保险电爆炸管(电流通过电阻丝点燃点火粉)，在电爆炸管之间夹有一根用黄铜丝固定的弹簧作为点火传感器。PZU配备了非常罕见和精彩的训练手册。联盟号火箭竖立在发射台上后，技术人员从下方手动将T形木棒插入每个燃烧室，20个“大火柴”插入20个主燃烧室，另外12个“小火柴”插入12个小型游泳机。，大大小小的棍子插入喷嘴的景象非常壮观...虽然有点乱。当这些引爆管在燃烧室中燃烧时，火焰会燃烧黄铜丝，弹簧会脱离外壳，从而断开电路(有点像捕鼠器)。三十二根火柴并联在一起，如果燃烧后折断了，它们都被点燃了。这是发射控制过程中产生的点火信号，它打开推进剂供应管道上的阀门——简单而粗鲁。当然，脆弱的树枝和电线在随后的地狱之火中是“不朽的”。
令人惊讶的是，简单粗暴的方式已经在数百枚火箭上工作了六十年，记载在案的仅有一次不灵光。真是高科技完败于泥腿子！！！
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四、点火还需要接力----液氢液氧点火太难了
目前，液氢和液氧点火主要包括火药点火器和电火花塞点火器。特立独行的欧洲火药点火器采用电雷管点燃低燃速固体炸药，实现主推力室点火。HM7和HM60都使用这种点火器。而SSME/RD0120/H2在美国、苏联和日本使用电点火器。
（一）欧空局喜好的固体火药点火：
低燃速固体装药由电爆管点燃(电流通过电阻丝点燃点火粉)，实现涡轮泵、主推力室、气体发生器等的启动点火。火焰能量大，工作2-10秒，可靠性高。主要的缺点是它不能多次点燃。然而，美国、苏联和日本对固体火药的点火方式并不乐观。他们认为火药点火器有许多缺陷:
1、电爆管的电器组件需要有冗余度；
2、很多大的喷注器要分区，每个区块都要有单独的点火源；
3、火工品有苛刻的安全管理要求；
4、地面测试需要频繁装药。
于是电点火装置开始了研发。
（二）星星电火花能否点燃？——美、苏、日青睐的电火花塞点火器
电点火器有三种:高压电容放电、低压电容放电和感应放电激励器。J-2液氢液氧发动机采用高压电容器放电，电压超过27KV，每秒50次火花，每次火花360mJ，火花塞头能量为100mJ。航天飞机的主发动机SSME采用感应激励器，每秒钟产生75个火花，能量为10.5焦耳..电火花可以直接点燃主燃烧室中的推进剂，但对于J-2和SSME等燃烧室压力较高的发动机，很容易产生熄火现象。该怎么办？
（三）火炬式电点火器接力放大：
电火花直接点火不仅不可靠，而且由于火焰淬熄和推进剂积聚还可能引起爆炸，于是一种更可靠的火炬式电点火系统应运而生。火炬式电点火系统实际上是一个完整的微型预燃室。少量的氢氧化物推进剂(约0.1% ~ 0.3%)首先进入点火器的燃烧室。火花点火后产生的火焰重新点燃主燃烧室中的推进剂。当燃烧室中的推进剂被点燃时，点火系统关闭，点火器的燃烧室继续工作，从而保持主燃烧室的可靠点火源(SSME/J-2/RL-10/RD0120/LE-7)。此外，还有更高科技的气动共振点火、爆轰波点火、激光点火等。空间有限，所以我们下次再谈。??
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