航天發射為何不用純酒精當推進劑?

航天發射為何不用純酒精當推進劑?

雖然火箭是誰誰傢在800多年前的發明,但是都是最原始的黑火藥固體火箭。也就是俗稱的鉆天猴,這類火箭在當時的技術下也就是打打群架用,很難和航天聯系起來。二戰激烈殘酷的戰爭極大的促進瞭科技的發展,德國人終於最早造出瞭現代化的大火箭,這就是V2飛彈,其實也是最早的實戰化彈道導彈。V2飛彈的最高射高已經超過瞭距離地面120公裡,最大射程已經可以達到400公裡以上。已經是突破低層稠密大氣層的亞軌道飛行物。初次給人類帶來瞭徹底突破大氣層,進入外太空飛行的可能性。當然通過V2的飛行,人類也大體知道瞭稠密大氣層的上限在哪裡。因此V2飛彈既是一種短程的彈道導彈。也算是最早的探空火箭鼻祖,可以進行完整的亞軌道飛行,而且基本奠定瞭後來液體彈道導彈和運載大火箭,

的主要技術路線。V2飛彈的主要燃料,是用的工業純酒精。也就是乙醇。而氧化劑就是液態氧,而且用過氧化氫和高錳酸鉀反應增強擠壓循環。應該說乙醇和液氧對人類來說基本都是無毒的,那麼為何此後的液體導彈和運載火箭都沒有堅持下去呢。主要就是體現在乙醇和液氧的固有不足上。首先是乙醇雖然容易大量生產,但是乙醇的燃燒熱量值比較低。乙醇燃燒甚至可以帶走火焰區的一部分熱量。如果直接對比野外用的煤油爐、酒精爐、汽油爐甚至液化氣小罐爐子做飯燒水,就會發現酒精爐都是發熱量最低的,不論是液體酒精還是固體酒精。因此即使用乙醇在液氧中燃燒。燃燒熱值也不高。熱值不高帶來的火箭壓縮比就小,噴出的氣流產生的反沖也小。而且乙醇燃燒很容易積碳。另外液氧的制備雖然對二戰末期的

航天發射為何不用純酒精當推進劑?

德國來說,直接壓縮空氣再分離也已經是成熟的技術。但是液氧的長期保溫卻是個大問題。V2飛彈的液氧儲箱很難長期保持零下183度的低溫,這就必須把液氧保存在專門的低溫保溫桶內,發射前才加註。火箭上的液氧和乙醇儲箱的體積都不小,導致V2飛彈也是一個直徑超過1.7米,長度超過14米的龐然大物,但是因為乙醇燃燒比沖低下,隻能飛行到150公裡以下的高度,距離達到脫離地球引力的速度和高度都差距不小。二戰德國戰敗,V2飛彈的技術被美國和蘇聯分別獲得。甚至連佈勞恩也被美國人搶瞭去。而蘇聯也直接山寨瞭V2飛彈作為蘇聯裝備的第一代彈道導彈。不過很快發現一個不是笑話的笑話。相當一部分蘇聯人嗜酒如命,而當時的酒類在蘇聯國內仍要憑票供應,導致很多酒鬼根本就喝不痛快。而用純乙醇當火箭燃料,結果發現經常丟失一部分。瀚海狼山認為不用查,也知道丟失的純酒精到哪裡去瞭。鑒於乙醇當火箭燃料的技術缺點以及和酒鬼們爭搶的現實。

航天發射為何不用純酒精當推進劑?

很快發明瞭一套新的火箭燃料和氧化劑,這就是偏二甲肼當火箭燃料,這是一種無色易燃液體,63攝氏度以下都是穩定的液體,但是對人有劇毒,因此不用再怕酒鬼們偷喝火箭燃料瞭。用四氧化二氮當氧化劑,也是常溫下穩定的液體,外號紅煙硝酸。僅僅看這個名,就知道也是不能隨便喝的。這兩種液體一旦遇到一起,不用點火就能劇烈的燃燒,比沖很大。體積不大還能長期保存,因此適應第一代液體洲際導彈和改造而來的航天火箭。當代大火箭追求環保,又逐步回到瞭無毒燃料上。但是一些飛船上的調整姿態的小火箭,仍然以偏二甲肼和四氧化二氮為主,因為不用點火,而且容易穩定攜帶。

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