火箭的燃料是什么?

居士证2023-01-31  21

目前火箭的燃料主要有:

(1)液氢和液氧。

氢是所有元素中最活泼的,要控制好液氢燃烧的难度极高。所以液态氢一般不作为第一、二级火箭的燃料来使用,避免低空发射时爆炸的事故。多用作高空航行中高能末级火箭推进剂。

(2)液体燃烧剂常用“肼”(H2NNH2)。

肼是一类含氮的化合物,是一种有毒、有腐蚀性的油状液体。运载火箭的第一、第二级燃料多数采用偏二甲肼和四氧化二氮的“二元推进剂”。但偏二甲肼毒性较大,损害人体的肝脏。尤其是四氧化二氮/偏二甲肼的燃烧产物,对人体损害更大,并严重污染环境,在灌注操作中非常危险。另外偏二甲肼有腐蚀性,一旦错过了火箭发射的“气象时间窗”一段时间后,就必须更换火箭箭体。偏二甲肼也是目前世界上最普遍使用的火箭燃料。

运载火箭是用煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂,而用硝酸、液态氮等提供的氧化剂帮助燃烧的,人们习惯上把燃烧剂和氧化剂通称为火箭发动机的燃料或推进剂.

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代不说了

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。


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