化学自习室移动版

首页>化学反应原理>化学反应与热能>常识与故事h>

运载火箭用什么燃料?

从物理形态上讲,火箭发动机使用的推进剂有两种形式,一种是液态物质,另一种是固态物质。燃烧剂和氧化剂都是呈液体形态的发动机则称为液体燃料发动机,或称为液体火箭发动机;两者都是呈固体状态,则称为固体燃料火箭发动机或固体火箭发动机。如果在两种燃料中,一种为固体,一种为液体,则称为固-液火箭发动机或直接称其物质名称的火箭发动机,如,氢氧火箭发动机。由于固态燃烧剂产生的能量比液体燃烧剂发出的能量高,所以,目前研制的火箭发动机多是固-液火箭发动机,两种燃料相遇燃烧,形成高温高压气体,气体从喷口喷出,产生巨大推力而把运载火箭送上了太空。

火箭燃料发展历史按火箭的第一级燃料分代为4代

第1代:火药,就象节日放的冲天炮,人工降雨用的小火箭。

第2代:燃料:偏二甲肼。氧化剂是4氧化2氮。特点:技术成熟,价格低廉,但是有剧毒 。代表:美国“大力神”,苏联的“质子”,欧洲“阿里安4”,我们中国长征2,3,4. 

第3代: 燃料:煤油,氧化剂是液态氧。 特点:无毒,性能高,燃料密度高,火箭直径比较小,技术成熟,价格低廉 。代表:美国“土星”(登月用),苏联“联盟”,我国新一代大推力运载火箭即采用液氧煤油发动机。

第4代:燃料:液态氢。氧化剂是液态氧特点:无毒,性能奇高。氢氧发动机技术门槛高。此种发动机技术美国,欧洲比较成熟。我国的长征三号第三极发动机就是液氢液氧发动机。

液氢液氧的能量高,也就是比冲大,我国目前的火箭中,长征二号,三号,四号第一级目前所有的助推器都是偏二甲肼和四氧化二氮的,推理都为75吨级,只有长征三号的第三级和长征四号的第三级使用了液氢液氧,因为他们需要在大气层外第二次启动,这样能大大提高运输效率。

燃料和氧化剂混合物的效率由比冲量来量度。比冲量就是火箭发动机的推力(公斤力)与其喷出质点每秒重量流量(公斤/ 秒)的比值。对于煤油和氧的混合物,其比冲量等于242。因为火箭可携带的有效负载取决于比冲量,所以人们渴望寻找最佳燃料组成。从这一观点看,最佳液态燃料是液态氢。与液态氧混合,它可以产生大约等于350的比冲量。如果液态运载火箭用什么燃料?臭氧或液态氟用以代替氧,那么比冲量可提高到大约370。

(责任编辑:)
说点什么吧
  • 全部评论(0
    还没有评论,快来抢沙发吧!