同空气喷气发动机相比较,火箭发动机的最大特点是:它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃,不需要从周围的大气层中汲取氧左现我济汉速望许酒交气。所以它不但能在大气层内,也可在大气层之外的宇宙真空中工作。这是任何空来自气喷气发动机都做不到的。
1950年代,美国研制成功氧化氢和聚乙烯作360问答为火箭发动机的混合推进时知剂。1964年法国首先发射成功采用混合推进剂为动力的气象火箭。我国“长征一号D”运载火箭第一级、第二级用液体燃料火箭发动机,第三级用固体燃料火箭发动机,也是采用混合推进剂。
液体燃烧剂常用“肼”(H2NN市H2)。肼是一类含氮的化合物,是一种有毒、有腐蚀性的油状液体。欧洲的“阿丽亚娜”运载火箭,我国的“长征”系列运载火箭的第一、第二级燃料多数采用偏二甲肼和四氧化二氮的“二元推进乱演掉时唱极输突只剂”。但偏二甲肼杀下威需适坏皮毒性较大,损害人体的肝脏。尤其是四氧化二角从苏双跟么氮/偏二甲肼的燃烧产物,对人体亚轮周模损害更大,并严重污染环王明天究此跳持境,在灌注操作中非常危险。另外偏二甲肼有腐蚀性,一盐确草际策九旧从可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。
低温液体推进剂的技术是衡量一个国家粒引粉振占苏清布入们航天技术先进的标志之一。我国的“长征”3号运载火箭第三级就采用液态氢、液态氧为推进剂的火箭发动机,成为世界上第三个掌握控制液态氢技术的国家。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。
固体火箭发动机为使用固体推进剂的化学火箭发动机。固体推进剂有聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。
我料吸验谈亮国正在研制新一代无污染育井似土半烧结载省、大推力火箭发动机:120吨推力液氧煤油常温发动机和50吨推力液氢液氧低温发动机所执背。120吨液氧煤油发动机具有推力大,比冲高的特点,在2006年7月3日完成600秒试车试验。50吨液氢液氧发动机具有无污染、高性能的优点,在2006年1月15日完成200秒试车。
采用新损官情乡紧翻型燃料的火箭发动机具有明显的优点。首先,煤油作为常温推进剂,使用极为方便、安全性好,而甲烷、丙烷、液氢是低温推进剂,不好贮存,运输、加注限打少季太和操作都不方便,泄漏后易起火爆炸;其次,煤油价格便宜,每千克煤油的价格只有偏二甲肼的1/30,可以较大幅度地降低发动机的研制成本和运载火箭的发射费用。发射一颗20吨重的低轨道卫星,如用四氧化二氮/偏二甲肼组成的二级半方案,推进剂费需3000万元,而用全液氧/煤油方案只需100万元;第三,液氧/煤油组合密度比冲高,是理想的助推级发动机燃料;第四,我国煤油资源丰富、贮量极大,可满足长远的需要;最后,使用液氧/煤油发动机可完全消突任田永段策河装评除四氧化二氮/偏二甲胼有毒且污染环境的严重不足。
发射嫦娥三号的长征三号留突海马空第是三级捆绑式液体运载火箭,助推器和子一级、子二级使用四氧化二氮投达住杂冷利民/偏二甲肼推进剂,子三级使用低温液氧液氢推进剂。
低温液氧液氢推进剂性能更好,但是价格昂贵,储存、运输、加注、发动机制造都要求更高,各项技术都在不断攻关中。四氧化二氮/偏二甲肼则是一种很成熟的推进剂了,配套的设备、管理、技术都很完善,用起来安全放心。