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依靠尾部噴出的高熱氣焰，火箭能夠直沖云霄，蔚為壯觀，可是你有沒(méi)有想過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)題，火箭噴出的氣焰溫度極高，為什么自己沒(méi)有被燒化呢？

也許你會(huì)認(rèn)為火箭肯定使用了什么耐高溫的航天材料，事實(shí)上這并不是材料可以解決的問(wèn)題，因?yàn)榛鸺膊繃姵龅臍庋鏈囟瘸^(guò)了3000℃，而自然界中熔點(diǎn)最高的金屬鎢，它的熔點(diǎn)也僅為3380℃，是禁不住火箭氣焰持續(xù)灼燒的。當(dāng)然了，一種人工合成的物質(zhì)五碳化四鉭鉿的熔點(diǎn)要高得多，達(dá)到了4215℃，不過(guò)火箭在降溫冷卻方面另有辦法。

最常使用的一種火箭噴嘴冷卻方式被稱(chēng)之為“再生冷卻”，光是聽(tīng)這個(gè)名字，我們就能夠感受到這種冷卻方式的“經(jīng)濟(jì)實(shí)惠”了。

那么再生冷卻是如何做到經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的呢？這就要從火箭燃料說(shuō)起了。雖然所有的火箭都是使用化石燃料進(jìn)行推進(jìn)的，但在具體的燃料形式上卻有所不同，比如液體火箭燃料發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的就是液體燃料，具體一點(diǎn)來(lái)說(shuō)就是液體甲烷、液氧和液氫。甲烷也好，氧氣或氫氣也罷，它們?cè)诔貭顟B(tài)下都是氣體，想要讓它們變?yōu)橐后w，那是需要相當(dāng)?shù)牡蜏氐摹?/p>

液體甲烷的溫度要在零下82.6℃，液氧的溫度則低至零下183℃，而其中最為離譜的就是液氫了，它的溫度必須達(dá)到零下252.7℃才行。

火箭上裝載著這么多的低溫液體，這不就是唾手可得的冷卻劑嗎？于是在火箭的噴嘴內(nèi)壁和外壁都會(huì)鋪設(shè)有密集的管道，這些管道通常由鎳鉻合金、不銹鋼或銅制成，低溫的液體燃料從燃料室出來(lái)以后并不會(huì)直接進(jìn)入燃燒室，而是先要在這些管道里跑一圈，這樣一來(lái)就實(shí)現(xiàn)了幫助火箭噴嘴降溫的目的。

低溫的液體燃料通過(guò)在火箭噴嘴內(nèi)外壁的流動(dòng)而帶走了其中的熱量，而這些熱量卻并沒(méi)有被浪費(fèi)掉。

吸收了熱量的低溫液體等于是先進(jìn)行了一遍預(yù)加熱，然后它們會(huì)將這些熱量帶進(jìn)燃燒室，也就是說(shuō)被吸收的熱量最終又回來(lái)了，一點(diǎn)也沒(méi)有浪費(fèi)，這就是為什么這種冷卻方式被稱(chēng)為“再生冷卻”的原因了。再生冷卻并不是火箭噴嘴部位的唯一冷卻方式，除此之外還有其它的方法，比如“膜冷卻”。

膜冷卻所使用的主要冷卻物質(zhì)依舊是那些低溫的液體燃料，不過(guò)這一次并不是讓這些燃料在管道中流淌來(lái)吸收熱量，而是直接將這些低溫的燃料噴在火箭噴嘴的內(nèi)壁上。

在火箭噴嘴的內(nèi)壁上會(huì)有一條由大量小型噴嘴所組成的冷卻帶，它們會(huì)將低溫液體燃料噴灑在火箭噴嘴的內(nèi)壁上，這樣一來(lái)就會(huì)在內(nèi)壁形成一層液膜或低溫蒸汽膜，將火箭噴出的高溫氣焰與噴嘴壁進(jìn)行隔離，如此便不需要擔(dān)心氣焰把火箭噴嘴燒化了。有沒(méi)有不使用這些低溫燃料的冷卻方式？有，那就是燒蝕冷卻了。

所謂燒蝕冷卻就是將由燒蝕材料制作而成的內(nèi)襯鑲嵌在噴嘴的內(nèi)壁上，相當(dāng)于是給噴嘴增加了一層隔熱層。

這些燒蝕材料一般都是由碳纖維等物質(zhì)制作而成的，之所以說(shuō)是燒蝕材料，是因?yàn)檫@個(gè)內(nèi)襯會(huì)在吸收熱量的過(guò)程中分解氣化并帶走熱量，當(dāng)火箭最終升空，它們也就消失不見(jiàn)了。這種冷卻方式相對(duì)比較粗糙，但是便宜簡(jiǎn)單，所以也擁有自己的優(yōu)勢(shì)。除了這些之外，火箭噴嘴的冷卻方式還有屏蔽冷卻、蒸騰冷卻以及輻射冷卻等等，總之，正是因?yàn)橛辛诉@些冷卻方式，噴嘴才可以得到保護(hù)，火箭才不會(huì)被自己的高溫氣焰燒化。

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