航天飞机固体助推器用的是什么燃料?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/30 18:26:00
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四氢铝锂

随着火箭时代的来临,液化气体的位置一下就提升到新的吸
引人的高度。火箭需要极端快速的化学反应来产生巨大的能量,
最方便的燃料形式就是液态的易燃混合物,例如酒精或煤油和液
态氧。氧或某种可取代氧的氧化剂,必须在任何情况下皆能被火
箭携带,因为当火箭一离开大气层时,就再也得不到天然氧气的
供给了。而且携带的氧必须是液态,这是因为液态比气态密度大,
而且液态氧压人燃料槽的量比气态的多。于是液态氧已成为火箭
上十分重要的东西。

燃料和氧化剂混合物的效率由比冲量来量度。比冲量就是火
箭发动机的推力(公斤力)与其喷出质点每秒重量流量(公斤/
秒)的比值。对于煤油和氧的混合物,其比冲量等于242。因为
火箭可携带的有效负载取决于比冲量,所以人们渴望寻找最佳燃
料组成。从这一观点看,最佳液态燃料是液态氢。与液态氧混合,
它可以产生大约等于350的比冲量。如果液态臭氧或液态氟用以
代替氧,那么比冲量可提高到大约370。

某些轻金属,例如锂、硼、镁、铝,尤其是铍,它们与氧结
合,可释放出比氢更多的能量。但是,其中一些金属是稀少的,
并在燃烧时都包含有技术的困难——冒烟、氧化物沉积等等。

还有起自身氧化剂作用的固态燃料(像火药是第一种火箭推
进燃料,但更加有效)。因为它们不需要分开供应氧化剂,而仅
需要由一种推进燃料来组成,这种燃料称为单推进燃料。还需要
氧化剂的燃料是双推进燃料。革推进燃料容易储存与掌握,燃烧
快速但可控制。主要困难可能在于如何发展单推进燃料,使其比
冲量接近双推进燃料。

另一种可能就是使用朗缪尔在他的喷灯中用过的原子氢;已
经计算出氢原子再结合成分子所放出的能量,可使火箭发动机产
生超过1300的比冲量。主要的问题是如何储存原子氢,到目前最
有可能的希望似乎是在氢的自由原子形成之后,马上给予极快速、
极彻底的冷却。美国国家标准局的研究似乎指出,如果在极低温