众所周知，汽车发动时，其发动机会持续高温。
其实火箭也是如此，在火箭进行发射时，火箭的发动机也会出现高温的状态。
火箭喷射的火焰便是支撑其发射的基础。
那么问题就出现了，火箭发动机喷口处可达到3000度的高温，它是如何降温的呢？
照常理来说，3000度的温度，已经完全可以将火箭熔化了，那火箭又是如何做到不被熔化的呢？
下面让我们一起来了解一下吧。
一、火箭为什么会喷射火焰？
我们都知道航天领域在军事方面十分重要，火箭也被国家看重。
我们身为华夏子民，大地子孙，对天空十分向往，在古代时，就已经有人产生了“飞天梦”。
据说在元末，有个叫陶成道的人，制造能力十分惊人。他用自己制造的火器帮助朱元璋打天下，朱元璋给了他一个“万户”的官职。
但他十分沉迷制造和向往天空，为了实现自己飞天的梦想，他将47枚自制的火箭捆在椅子上。
自己坐在两只风筝中间，利用燃料的燃烧和风筝的推动力将他带上天空。
他是古代第一个用生命付诸于实践飞行的人，也是中国火箭一个雏形的出现，为后人也提供了火是火箭必不可少的思路与想法。
之后我国有才能的人不断实验，总算成功使火箭升天。
我们接着来了解一下火箭的建造原理。其实看似非常复杂的火箭，原理却非常简单。
牛顿发现了这一原理，他是这样描述的:如果你以一定速度向后抛出一定重量，你就会受到一个反作用力的推动，并向前加速。
而对于火箭来说，最重要的就是靠火箭发动机向上推进的。那么火箭发动机又是怎样成为动力的呢？
火箭发动机在发射时，会有推进剂在发动机燃烧室中燃烧，由此产生大量高压气体。
同时在燃烧室的高压气体从燃烧室的喷管喷出，对火箭产生了反作用力，让火箭沿气体喷射的反方向前进，构成了火箭飞射的动力。
而固体的推进剂安装在固体火箭发动机的燃烧室内，液体火箭发动机内则是液体推进剂。
在燃料的巨大推力作用下，火箭火焰喷射，我们才得以看到火箭直飞云天的画面。
这种原理说难也难，说简单也简单，说难就是牛顿第三定律。
说简单就是，两只手拍掌时，你的右手和左手都能感受到对方的作用力，这也是火箭为什么会喷射火焰的简单的原理说明。
由此可见，燃烧室的火焰构成了火箭的动力，这就是火箭为什么会喷射火焰的原因。
二、火箭发动机是如何降温的？
下面我们开始了解火箭发动机是怎样做到降温的。其实想也知道，如果持续面临高温，再好的材料也会被熔化掉。
所以说，火箭发动机内也是存在一些降温技术的，利用这些技术方法，便可以达到火箭发动机降温的效果了。
接着我们来介绍一下。第一种是辐射冷却方法。
当火箭进入太空之后，由于太空中没有空气存在，所以热量只能够通过辐射来散发。
因为室壁内的温度会逐渐升高，所以只能通过辐射的方式，将热量转向外界环境中。
为了能够快速散热，火箭发动机的喷嘴通常会制造的很薄，一般是0.4毫米。
第二种是薄膜冷却方法。简而言之，就是通过一层薄膜来达到冷却的效果。在喷嘴内壁上喷一层很薄的燃料，让其保护喷嘴。
通过冷却剂，来达到隔绝高温的效果。薄膜就像是火箭发动机的“防弹衣”一样，不让高温气体直接接触到喷嘴。
第三种是再生冷却方法。这一种方法一般适用于大推力液体火箭发动机。液体火箭中的燃料通常是液氧、液体甲烷等。
这些都是低温的液体燃料，只要让这些燃料顺着喷嘴走一圈，就可以将热量带走。
而且还可以达到另一个目的，那就是在进入燃烧室之前，直接加热。
使用再生冷却的方法，便可以造成“冰火两重天”的结果了。
虽然火箭发动机的内壁温度是3000摄氏度左右，但是外壁的温度却极低。
若是直接用手去触摸的话，还很可能会被冻伤。这一种冷却方法的设计是来源于气割喷嘴。
气割喷嘴是双层的设计，当低温的混合气体经过此喷嘴时，刚好可以将高温带走。
最后喷嘴的温度便可以控制住，所以气割喷嘴不会被高温熔化。
而这一冷却方法不能够用在固体燃料火箭发动机中，因为燃料是固体的，所以不能对火箭发动机喷嘴进行冷却。
不过这也难不倒我国的工程师们。石墨，这一耐高温的材料，直接被使用在固体燃料火箭发动机的喷嘴处。
这样以来，即便火箭发动机的温度过高，也不会融化。
第四种是蒸腾冷却方法，这种方法是直接将冷却剂渗入到推力室的内表面上。
以此来吸收热量，并且形成低温的蒸汽膜，如此便可以获得降温的效果了。
再说冷却剂是如何进入推力室表面的，这是因为燃烧室和喷嘴内壁都使用了多孔的材料，也算是对火箭发动机的一层保护。
以上便是火箭发动机为什么不会熔化的原因了。
其实每一台火箭发动机中用的冷却方式都不是完全相同的，一般工程师会将这些冷却方法结合起来用，以此来达到最好的降温效果。
三、火箭的燃料是什么？
上文我们提到了再生冷却法，因此又引到火箭的燃料处，那么接下来，我们便具体了解下火箭的燃料都有哪些。
主要可以分为固体燃料和液体燃料两种。一般发动机在点火之后，固体推进剂或者是液态推进剂便会在发动机燃烧室里燃烧。
紧接着便会产生高压气体，由此，造成火箭气体喷射的场面。
所以说火箭发射时离不开燃料产生的作用的。首先我们来了解一下煤油这一燃料。
煤油可以说是很好储存的，并且性价比比起其他燃料来说，也不是高出一星半点。
可是煤油在使用过程中，会因燃烧而产生碳。碳累积之后结焦，便会阻碍火箭的使用了。
像是一些大推力火箭，便不能使用煤油燃料，若是一些比较简单的发动机的话，则可以使用，只不过要注意进行清理。
其次便是上文中所提到的石墨这一固体燃料了。
固体燃料也是具有更易保存的特点，除此之外，还可以长期储存，即便是长期放在导弹之内也是可以的。
固体燃料，可以在火箭发射时，提供巨大的推力，可是其价格却很是昂贵的。所以说固体燃料还未曾成为我国的主力火箭燃料。
接下来，便是液氧和液氢了，这一种燃料上文也提到过。
液氢和液氧的燃烧效率高，而且无毒无腐蚀，但是储存起来有很大的困难。
储存困难主要表现在液氢这一燃料上，因为若想保持液态，液氢就必须保持零下252摄氏度的沸点。由于与环境温差过大，所以很难储存。
曾有消息称，火箭液氢管不能保证完全封闭，因此很可能会被外界的高温影响，导致温度上升。
当低温液体遇到高温时，便会蒸发为气体，那么很容易就会引发爆炸。所以说液氢也并非常见的火箭燃料。
可是火箭想要升空，就离不开燃料。
所以只能利用上文所指出的几种冷却方法，来与燃料相配合，达到最终火箭发射，并成功在太空运转的结果。
除去燃料之外，为了使火箭成功升空，烧蚀材料也是必不可少的。
烧蚀材料其实也是使火箭发动机降温的一种有效材料。
烧蚀材料具有耐高温的特点，可以在极高温的环境下，保持结构完整。
烧蚀材料可以进行隔热保护，并且抗氧化能力也很强。
当火箭升入大气层，在大量的氧气环境中，烧蚀材料可以保护火箭外部和内部不被腐蚀和氧化。
将烧蚀材料与燃料有机结合，也是可以达到非常显著的效果的。
目前我国烧蚀材料正在不断摸索的阶段，相信在我国科学家们的努力之下，我国的航天事业一定会再创辉煌。
结语
总而言之，火箭发动机技术的发展，证实了科技力量是无穷的这一观点。
大家或许都不会想到，火箭发动机会有如此多的科技。
相信未来，凭借科技的不断发展，火箭技术一定会更加先进。让我们拭目以待吧！
最后问一句，大家还知道哪些有关火箭的知识呢？
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参考资料： 科学火箭叔 2023.01.31 《3000度高温，火箭喷嘴里喷出的热气，怎么没把自己熔化呢？》 新工业 2021.07.07 《为什么有了氢氧火箭，还要开发甲烷火箭？火箭燃料知多少？》 材料文献解读 2023.10.27 《3000度高温不融化，烧蚀材料，当之无愧的航天器“保护伞”》
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