中国的火箭是什么燃料(一文全解)
2019年12月27日,长征五号遥三运载火箭(简称长五)在文昌发射基地发射成功。长五是一款低温大型运载火箭,近地轨道的运载能力达25吨,是我国现役最强的火箭。
根据中国航天科技集团有限公司第六研究院介绍,长征五号遥三运载火箭共有30台发动机,包括8台120吨级液氧煤油发动机、2台50吨级氢氧发动机、2台9吨级膨胀循环发动机,18台作为辅助动力的姿控发动机。
其中,一级火箭助推器使用的是8台120吨级液氧煤油发动机,也就是说,液氧煤油是火箭起飞时提供了90%推力的重要燃料,也成为这次发射成功的重要保障。
火箭燃料,专业叫法是“火箭推进剂”。回顾中国运载火箭的发展之路,从1970年长征一号运载火箭发射至今,长征系列火箭实现了从常温推进到低温推进、从串联到捆绑、从一箭单星到一箭多星的发展,在这背后,燃料的发展不可或缺。
我国火箭燃料从20世纪50年代开始起步,1970年发射的长征一号运载火箭,使用了硝酸-27s+偏二甲肼的液体推进剂;
1974~1999年长征二号系列、1972年风暴一号和长征四号系列火箭,使用了四氧化二氮+偏二甲肼的液体推进剂;
1984~2008年长征三号系列火箭,使用了四氧化二氮+偏二甲肼;液氧+液氢的液体推进剂;
在长征五号火箭中,采用的是液氧+煤油;液氧+液氢的液体推进剂。
不难看出,液氢和液氧已经成为当前火箭燃料主流。它们的优势在于,燃烧效率很高,燃烧产物是水,所以无毒无腐蚀。但它们的劣势则在于储存,特别是液氢的存储。
液氢的沸点是-252摄氏度,与环境温差极大,这对容器的绝热要求很高。在大量、远距离的储运中,采用低温液态的方式才可能体现出优势。但有业内人士指出,火箭液氢管罐不能完全封闭,如果过于封闭,一旦温度上升,低温液体会不断蒸发成气体会导致内部压力过大而爆炸。因此,液氢的储存问题,将是未来火箭推进剂的技术攻关重点之一。