火箭燃料哪種成本低又環(huán)保,火箭燃料哪種成本低又環(huán)保
大家好,今天小編關(guān)注到一個比較有意思的話題,就是關(guān)于火箭燃料哪種成本低又環(huán)保的問題,于是小編就整理了5個相關(guān)介紹火箭燃料哪種成本低又環(huán)保的解答,讓我們一起看看吧。
火箭用的是什么鋼材?
SpaceX超重型火箭不僅外形特別,材質(zhì)也跟常規(guī)火箭的不一樣,常規(guī)火箭目前一般采用鋁合金(鋁鎂和鋁鋰合金)和碳纖維復合而成,馬斯克選用的是300系的不銹鋼合金。
那300系的不銹鋼合金有哪些優(yōu)勢呢?
馬斯克稱選用300系不銹鋼合金最大的優(yōu)點是因為它韌性強、足夠便宜,生產(chǎn)速度快,可回收,是目前最輕的適用材料。
優(yōu)勢一:
在不是特別低的溫度下,高質(zhì)量不銹鋼的性能和強度提高了50%。大多數(shù)鋼在低溫下會變得很脆,比如典型的碳鋼,當你向上噴灑液氮并用錘子擊打時,它會像玻璃那樣粉碎。大多數(shù)鋼都是如此,但對于鉻鎳含量高的不銹鋼卻并非如此。鉻鎳會增加了不銹鋼的強度,并提高其延展性。所以,即使在零下330華氏度,這種不銹鋼會有12%到18%的延展性,非常有韌性,非常堅固,沒有碎裂問題。
優(yōu)勢二:
甲烷可以做火箭燃料嗎?
甲烷,有機化學中最難被轉(zhuǎn)化的“頑固分子”。近日,上??萍即髮W物質(zhì)科學與技術(shù)學院左智偉團隊破解了這一難題,他們找到了一個低成本、高效率的催化劑組合,室溫條件下,就可實現(xiàn)甲烷轉(zhuǎn)化。這為甲烷轉(zhuǎn)化為火箭推進劑燃料等高附加值化工產(chǎn)品提供了新方案,為我國高效利用特有稀土金屬資源提供了新思路。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在國際學術(shù)期刊《科學》上。
火箭燒什么油?
一般都使用肼
液體燃燒劑常用“肼”(H2NNH2)。肼是一類含氮的化合物,是一種有毒、有腐蝕性的油狀液體。歐洲的“阿里安”運載火箭,我國的“長征”系列運載火箭的第一、第二級燃料多數(shù)采用偏二甲肼和四氧化二氮的“二元推進劑”。但偏二甲肼有毒,在灌注操作中非常危險,另外偏二甲肼有腐蝕性,一旦錯過了火箭發(fā)射的“氣象時間窗”一段時間后,就必須更換火箭箭體。偏二甲肼也是目前世界上最普遍使用的火箭燃料。
火箭采用多種燃料,包括煤油、酒精、偏二甲肼、液態(tài)氫等。其中,煤油和液態(tài)氧是火箭發(fā)動機的主要燃料,氧化劑則通常使用硝酸或液態(tài)氮?;鸺l(fā)動機通過燃燒燃料和氧化劑,產(chǎn)生高溫高壓的燃氣,推動火箭向前飛行。
為什么甲烷做火箭燃料很難?
最明顯的就是甲烷燃料雖然價格便宜,而且制取很方便,但其屬于低溫燃料,其儲存溫度達到了-161.5℃,而且需要加壓,這就造成了燃料儲罐的結(jié)構(gòu)重量大的缺點,而且還需要包裹保溫絕熱材料,又大大增加了它的體積,這一點它就比不上煤油這樣的常溫推進劑。
除此之外甲烷燃料的密度也比煤油低得多,因此也變相的增加了燃料儲罐的尺寸和結(jié)構(gòu)重量,再加上低溫燃料對儲罐材料的苛刻要求,也提高了火箭的發(fā)射成本
硝糖燃料火箭推進劑最后要噴什么?
1 硝糖燃料火箭推進劑最后要噴出水蒸氣和氮氣2 因為硝糖燃料是由硝酸、糖和一些燃料添加劑組成的,經(jīng)過氧化反應后生成高溫高壓的氣體,其中主要成分是水蒸氣和氮氣,這些氣體會被以極高速度噴出,推動火箭運動。
3 不同類型的推進劑有著不同的化學反應方式和成分組成,為了更好的推動火箭,對于不同的任務需求選擇不同種類的推進劑也是非常重要的。
硝糖燃料火箭推進劑的最后一個噴口應該是噴嘴擴張段,這是噴嘴的最后一部分,它用于將高速流動的渦流加速到超聲速。擴張段噴嘴的作用是將高速噴射的燃氣加速和壓縮,從而產(chǎn)生更大的推力。噴嘴的直徑越大,它的吸氣能力就越大,越容易將高溫高壓的火焰噴出。因此,擴張段噴嘴是硝糖燃料火箭推進劑最后一個噴口,并且是非常關(guān)鍵的一個組成部分。
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