火箭燃料(二氧化碳爆炸的单位成本)

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告诉你一个好消息，我国长征八号运载火箭芯二级氢氧发动机高空模拟试验成功，这意味着明年我们可能见证长征八号运载火箭的首飞！

说到火箭发动机，边肖想到了这样一个问题。在高速公路上行驶的汽车，在空里飞行的飞机，都需要燃料来驱动。火箭飞向泰泰空离不开燃料。而汽车和飞机行驶在富含氧气的大气中，氧气是天然的氧化剂，火箭要到达几乎没有氧气的稀薄大气Tai 空。火箭燃料是如何燃烧的？

长征3b即将飞去泰空

实际上，在火箭准备飞行之前，它不仅需要携带燃料，还需要携带氧化剂。氧化剂和燃料只有按一定比例混合才能燃烧，产生巨大的能量。

燃料和氧化剂的混合物在航天领域还有一个专业名称，叫做推进剂。按其形态可分为固体推进剂和液体推进剂。

储存推进剂的罐

除了上述两种物质，固体推进剂还含有添加剂等其他物质。其中，燃料和氧化剂是基本成分，添加剂是为改善燃烧性能而添加的少量其他成分。

固体推进剂燃烧试验

固体推进剂一个可爱的地方就是可以加工成各种形状，圆柱形，翼型，球形。根据不同的燃烧要求，固体推进剂的截面可以设计成星形、环形和多孔形。

各种形状的固体推进剂

一般来说，固体推进剂可以用作各种固体发动机的动力源，如战略导弹、战术导弹、空飞行器、动能拦截器等武器。

液体推进剂可细分为单组分推进剂和双组分推进剂。单组份推进剂是指含有一种组分，通过催化剂的分解或燃烧产生推力的推进剂。通常使用过氧化氢和无水肼。

双组分推进剂包含两种成分——燃料和氧化剂，通过化学反应产生能量驱动火箭飞行。目前常用的燃料有偏二甲肼、无水肼、液氢等。常用的氧化剂有四氧化二氮、发烟硝酸、液氧等。

液体推进剂有很多优点。它的能量比较高，推力容易调节控制，可以反复关机重启。因此，液体推进剂被广泛用于发射航天器的运载火箭中。例如，中国在神舟飞船上发射的长征2F运载火箭使用了由偏二甲肼和一氧化二氮组成的双组元推进剂。

使用液体推进剂的长征2F运载火箭

那么，推进剂是如何为火箭提供动力的？

当我们小的时候，我们都玩气球。如果我们松开一个充有空气体的气球的管口，它会朝管口的反方向飞出，这是因为作用力和反作用力的原理。推进剂为火箭提供动力，就是基于这个原理。

受到反作用力的气球

一般发动机点火后，固体或液体推进剂会在发动机的燃烧室中燃烧，然后产生大量的高压气体。高压气体会从发动机喷口高速喷出，对火箭产生反作用力，使火箭朝着与气体喷出方向相反的方向前进。

火箭发动机

固体推进剂安装在固体火箭发动机的燃烧室中。点燃后，固体推进剂自下而上或自内而外快速燃烧。在液体火箭发动机中，液体推进剂通常利用高压气体对燃料和氧化剂箱加压，然后利用涡轮泵对燃料和氧化剂进一步加压，输送到燃烧室。推进剂燃烧形成的高温高压气体通过发动机喷口喷出，形成高速气流，产生推力。

固体火箭发动机示意图

液体火箭发动机示意图

这样，在燃料产生的巨大推力的作用下，我们就可以看到运载火箭直冲云霄，刺破苍穹，将飞船送入太空空。

参考文献/

[1]周，，许，，等.戈壁天港——走进载人航天发射场[M].北京:中国航天出版社，2011。

[2]黄春平。上天之箭——解读载人运载火箭[M].北京:中国航天出版社，2011。

[3]由中国载人航天工程办公室组织。中华民族的航天梦——载人航天知识问答[M]。北京:中国航天出版社，2013。编辑/贾

回顾/杨杰

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