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现在哪种形式的?哪种燃料的航天火箭最先进?
液氧,发动机,甲烷现在哪种形式的?哪种燃料的航天火箭最先进?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
现在哪种形式的?哪种燃料的航天火箭最先进?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
我们一般说的“燃料”,对于火箭来说,更准确地表达是“推进剂”。
不同的推进剂,对应不同的发动机。
所以题主的问题,其实等同于在问“哪类推进剂发动机最先进?”
所谓最先进,应该是行业内争相发展的下一代发动机、并且至少已经处于研制阶段,那应该是采用甲烷-液氮推进剂的发动机了。美国的SpaceX公司和蓝色起源公司都已经在研制。
SpaceX公司的甲烷-液氧发动机叫“猛禽”,近两年每年都有测试,先来欣赏一下它壮观的尾焰吧。
为什么说先进呢?
并非甲烷液氧发动机在某一方面很厉害的一面,而且因为各项素质均衡。
在衡量发动机方面,可以用“比冲”来衡量发动机燃烧效率,比冲越高,等质量的推进剂就能带来动量等大的增幅。
而甲烷液氧发动机的比冲并不是最高的,在常见的发动机类型中,液氢液氧发动机的比冲最高。但因为使用液氢作为燃料难题太多,所以目前使用范围比较小。
目前大推力火箭常用的推进剂之一是煤油-液氧,虽然比冲不如液氢液氧发动机,但比冲足够、很实用。
而甲烷液氧发动机比冲比煤油-液氧发动机高,同时也没有液氢液氧的诸多难题,所以近年来成为未来的发展方向之一,美俄中国家队都在发展。
而看起来“更科幻”的离子电推进器,由于推力太小,无法被火箭所用,不过已经用在小型航天器中。比如前几天发射升空的 BepiColombo 水星探测器,就是用离子推进器在宇宙中提供动力的。
最后欣赏一下加入不同元素的离子推进器尾焰的美图把:
回答于 2019-09-11 08:43:50
乙醇汽油,乙醇比例可以是10%。汽车都在用。
回答于 2019-09-11 08:43:50
要想大幅降低航天运输成本,就必须研制出完全重复使用的单级入轨火箭,比如美国上世纪末搞的X-33。而要实现单级入轨,就必须研制出高性能氢氧火箭发动机,煤油液氧发动机或甲烷液氧发动机性能再高,也不可能实现单级入轨。
所以美日一直将主要精力放在氢氧机上,煤油机除了登月搞过一阵,后来就不太重视了,一心一意搞氢氧机,这也导致美国在煤油机领域逐渐落后于苏联俄罗斯,不过现在已经追上了。而日本则只发展氢氧机,因为它知道自己人力财力远不如美苏,所以放弃烃燃料发动机,集中力量搞最先进的氢氧发动机。
X-33的失败让各国意识到单级入轨还不成熟,所以现在重点发展两级入轨部分可重复使用火箭。煤油液氧发动机只要清洗积碳也是可以重复使用的,但还是比不上完全没有积碳的甲烷和氢燃料方便,所以现在甲烷液氧发动机又借着可重复使用火箭的研制火起来了。
总之目前主流火箭发动机领域,技术含量最高最先进的就是氢烃双燃料发动机和氢氧发动机。
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