刻刀

固体发动机火药为什么要用人工雕刻

发布时间:2025/7/16 15:56:13   
有些人可能会对固体发动机持以陌生的态度,也会对标题的问题感到疑惑,固体发动机是什么?发动机火药就是燃料?人工雕刻是什么?为什么每个字都认识但连起来就不知道意思,其实这个概念可以换一种说法,固体发动机的燃料为什么要压缩成固体雕刻成一定的形状再放进去。这样是不是比较好理解一些,关于整个标题的概念接下来会一一解答。首先让我们认识固体发动机。什么是固体发动机固体发动机的全名叫作固体燃料火箭发动机,顾名思义它是一种火箭的发动机,主要应用于发射卫星和火箭等航天器。它由药柱、燃烧室、喷管组和点火装置组成,标题所说的固体发动机火药指的就是药柱这一组成成分。它的工作原理是能量的转换,药柱点燃后会释放出热量,同时会流向喷管,在那里膨胀加速,从而使热能转化为动能,使发动机开始运作。我们可以把它想象成一个气球,这个气球因为人们的打气逐渐变大,这时候拿针在气球上扎一个小孔,气球会因为漏气以无规则的轨迹加速运动一直到气球内的气放完才会停止。固体发动机是同样的原理,只不过是把气球换成了大的圆柱体,里面的气换成了固体的燃料而已。其实我们小时候也体验过这个过程,你们可能不会想到小时候放的“窜天猴”炮就是这样,我们把“窜天猴”的引线点着,进而引爆里面的固体火药,火药点燃把热能转化为动能就飞天了。固体发动机的点火装置就是“窜天猴”的引线,用于点燃药柱,只不过不是像我们那样用打火机点然,毕竟发动机太大,人工操作也太危险,所以做成了远程点然的效果,就好像把打火机里面的点火器做成了远程遥控的样子一样。喷管是用于实现把能量转换时的导管,如同气球放气时喷出气后是无规则运动,而这个喷管的作用就是让它“喷出的气”也就是能量能有规律地顺着管道应用,从而有规则的让发动机或者气球运动。其实如同固体发动机,有很多大型机械的运作原理都和日常用具的原理一样,只不过是换了一种名字和把使用装置放大了而已,例如物理课上的做实验的交流电和直流电、串联线路和并联线路,以我们中学生的思维看只能应用于学生做实验,长大之后才知道整栋大楼都是串联线路和并联线路的运用。虽说它的运作原理看起来挺高端的,也应用于火箭,但是也有一定的缺点。还是拿“窜天猴”来举例,它的发射和爆炸只是在一瞬间,固体发动机是放大版的“窜天猴”,它的工作时间也非常短。另外,在喷管上,只是略微把能量有规律的疏导,可不能做到完全疏导,大多数情况下还是难以控制。以上便是固体发动机的简单介绍,下面着重点题,为什么固体发动机的药柱需要人工雕刻。为何固体发动机的药柱需要人工雕刻?主要原因是机械雕刻解决不了经典火花的难题,我们把先把它当作揉面团,在面团成为一团之后就需要在表面拿类似刻刀的材料雕刻凹槽,以便能像拼装模型那样把火药安装进去,保证整个发动机的完整度。当然,如果是面团的话,我们要在表面雕一些花纹,自然可以用机器雕刻,但那是火药啊,是用火药揉成的“火药团”,若是用机械雕刻万一产生静电,进而引发火药点燃爆炸,那样的后果是不可预计的。有人可能会疑问,那把静电控制住不就行了吗?比如说雕刻机器的雕刻笔改装成木头的,是的,这样可以避免静电的产生,但是木头的雕刻笔承受不住机械雕刻的摩擦力和压力。如同一把冷兵器枪,若是把枪头换成木头的,那么在一般演练的时候完全可以用,但是在战场上枪头可贯穿不了敌人的盔甲,并且若是我方用枪头砸下去,那么力道可能传不到枪头,以至于砸不断敌人的盔甲就会导致我方战败。所以最后还是采用人工雕刻的方法,虽然速度慢,用时量大,但能保证火药和人的安全性,毕竟人命是第一位的。或许又有人会问,那为什么只能用固体火药,为什么不能用浇灌式的,如同人们在做糕点时,把糕点团放到模具里,之后挤压成模具的形状,这样不就行了吗?关于这个说法,其实固体发动机的火药装填模式是有浇灌式的。固体发动机的结构不同,应用不同,装填火药的方法有浇灌式和自由装填式。因为应用不同,所以一些装置的发动机火药可以采用浇灌式装填,但像火箭之类的精密设施都是采取固体火药装填的方式。拿制作糕点举例,不知是否注意到在制作完糕点之后其实有一些细微的孔洞没有被糕点覆盖,有些人制作的时候还会因为模具的口没有对准导致做出来的糕点是倾斜的。火药的装填也一样,面对火箭那样的精密设施,制作的固体火药必须能完完整整的装填进去,绝不能有丝毫孔洞,要做到百分百的精密。否则就会因为燃烧时增加或减少燃烧面积,严重影响发动机的安全性,最终导致发动机乃至火箭爆炸,驾驶火箭的航天员在爆炸中丧生,这对于航天员个人和国家都是巨大的损失。要知道火箭的最终使用者是航天员,而培养一个航天员可能要近十几年的时间,火箭没了可以再造,以我们国家的建造水平一年就可以造好,但是这一批航天员没了就要等到下一个十年,这后果太严重了。看完这篇文章,相信很多人也会理解为什么在火箭成功升空后,操作室的人们会热情欢呼,热泪盈眶,因为它们承载的压力终于释放了,它们长年保持紧绷情绪制造的火箭终于成功登上了太空,这是我们不能体会的,我们衷心的祝愿他们永创辉煌。

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