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早安 , 各位看官!昨天聊光的本质 , 很多朋友在看到毛玻璃一截之后就出神了 , 这是我笔者的过错 , 没有认真为科普献身 。
今天我们来聊点轻松的话题 , 太空中的飞船是如何再获得驱动力的?
还是先来做一个开篇提问:“我们的航天员能否驾驶中国空间站飞到月球去?成为月球轨道空间站?”(文末解答)欢迎大家一起讨论 。
火箭燃料
任何的飞船在进入环地球轨道之前 , 都是先从大气层内 , 要么从地表 , 要么从高空中 , 通过火箭燃料发动机的推力克服地球的引力飞出大气层的 。
运载火箭使用什么动力把航天器送上太空的呢?
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 。 以液态燃料来说 , 有煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂 , 而用液态氧、四氧化二氮等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 。
肼(N2H4) , 又称联氨 , 为无色油状液体 , 有类似于氨的刺鼻气味 , 是一种强极性化合物 。 能很好地混溶于水、醇等极性溶剂中 , 与卤素、过氧化氢等强氧化剂作用能自燃 , 长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解 , 具有强烈的吸水性 。
有毒的还是无毒的?
以火箭燃料为标准 , 科研领域燃料最好是无毒无污染的 , 比如早期火箭燃料硝酸-27s+偏二甲肼 , 也有四氧化二氮+偏二甲肼 , 但偏二甲肼不仅易燃易爆还有剧毒 , 不过好处是可以常温存放 , 因此到现在老的液体火箭或导弹还在采用 , 卫星商用发射考量成本 , 都打仗了还用啥环保的?(人类就是这么现实)
红棕色烟雾是偏二甲肼和四氧化二氮的特征
无毒燃料则主要以液氧煤油为主 , 煤油容易保存 , 而且火箭用的煤油与航空煤油差别不大 , 是公认的火箭环保燃料 。
比液氧煤油更环保的是液氧液氢 , 这俩燃烧后就是水 , 而且还是纯净水 , 火箭一发射完 , 直能变成雨的直接落地了 , 在高空中的 , 直接变云柱!最环保的无疑就是这种了 , 但液氢不仅需要低温保存 , 而且密度只有煤油的10% , 液氢的火箭燃料罐体积太庞大 , 这直接导致低温火箭体积比常温火箭要大得多 。
比如我们中国自己研究的登月火箭CZ-9 , 一级火箭将使用12台YF-130 , 此前的CZ-9的构型是这样的:
- 助推器:数量4个 , 每个助推器为2台高压补燃液氧煤油发动机(YF-130)
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