火箭的推进能源可以来源于液体或固体燃料。液体燃料通常由燃料和氧化剂两部分组成,而目前在火箭发射中常用的液体燃料主要有以下几种:
首先是液氢液氧燃料,这种燃料的燃烧产物仅为水蒸气,显示出其出色的环保特性,符合当前日益严格的环保要求。液氢液氧的混合燃烧能产生高达350的比冲量,这使其成为目前最优秀的液体燃料之一。
其次是煤油液氧燃料。煤油是一种相对容易获取的燃料,但普通的民用煤油在纯度和热值上都不足以满足火箭推进器的需求。因此,在应用于火箭之前,煤油燃料需要经过进一步的精炼处理。
另外还有液氧甲烷燃料,这种燃料以甲烷和液氧为主要成分。甲烷广泛存在于天然气、沼气等常见燃料中,易于获取。与液氧结合后,液氧甲烷燃料在热值上表现出色,并且有效避免了燃料使用过程中的积碳问题。然而,与上述两种燃料相比,液氧甲烷燃料在综合性能上稍逊一筹,其应用范围也相对有限。
除了上述燃料外,液体燃料中还存在两种具有特殊毒性的燃料:液氧-氨组燃料和肼类燃料。氨作为一种在工业场所常见的物质,虽然易获取且用途广泛,但由于其易燃易爆和强毒性的特性,限制了其在火箭燃料中的广泛应用。而肼类燃料,如偏二甲肼和四氧化二氮的组合,具有剧毒并且在燃烧后会产生有害气体,对环境和人体健康构成威胁。尽管肼燃料在常温下稳定且易于与多种强氧化剂发生自燃反应,但其高毒性和对环境的广泛污染限制了其使用,并与当前的环保政策相冲突。
至于固体火箭燃料,常见的包括硼氢化钠、二聚酸二异氰酸酯、二茂铁及其衍生物等。此外,一些密度较小的金属或非金属也可以作为固体燃料使用。
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