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火箭推进剂的主要成分

2022-02-11 10:55:19文/勾子木

在固体燃料的火箭中,固体推进剂有聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。也有用复合推进剂,由氧化剂、金属燃料和高分子粘结剂组成。火箭推进剂一般以某种形式大量存储在推进剂容器里,以流体喷射物的形式大量从火箭发动机喷射出,产生推力作推进。

火箭推进剂的主要成分

火箭推进剂分类

液体推进剂

液体推进剂的燃料和氧化剂都是液态的保存在火箭的燃料箱中的。较普遍的一种液体推进剂组合是用混肼-50(类似煤油)作燃烧剂,四氧化二氮作氧化剂。这种组合剂可在室温下储存,但其燃烧效率比较低。另一种组合是液氢做燃料,液氧做氧化剂。这种组合是当前最有潜力的组合,其燃烧效率很高,但由于液氢和液氧的沸点都很低,所以其保存需要超低温的储存箱,使温度接近绝对零度,在零下二百摄氏度左右,才能保证它们在液态,一旦温度超过沸点液体变成气体,就无法再用作推进剂,由于其比较复杂只有美国、俄罗斯、法国、中国和日本等少数几个国家掌握这种低温液体火箭技术。

固体推进剂

固体推进剂由油灰或橡胶状的可燃材料构成,是燃料和氧化剂的混合体。烧固体推进剂的火箭称为固体火箭。固体火箭的箭体与液体火箭的箭体差别不大,但内部没有推进剂储存箱,而是把整个火箭体的内部从上到下装满固体推进剂。在火箭体的中心有一条窄窄的圆柱形缝隙贯穿推进剂的模芯,该缝隙称为燃烧室,它可使推进剂从上到下均匀燃烧。火箭底部的喷管,将燃烧室的排气导入合适的方向。

由于燃烧室是推进剂在中间留出来的缝隙,如果这个缝隙是圆柱形的,当火箭顶端的点火器击发点火后,随着燃烧的继续,燃烧室的表面积开始增大,使得推进剂与推进剂接触的面积增大,每一时间燃烧的推进剂开始增多,产生的推力也相应的加大。因此火箭在最初产生的推力较小,但随着时间的增加,推力逐渐增大,直到燃烧的最后阶段火箭获得最大的推力。考虑一下如果缝隙的形状不同,那它产生推力的效果也会不同。星形开缝在整个加力期间会均匀的产生推力,但推进剂要比圆柱形的燃烧快一些。火箭推进剂模芯中开的缝隙形状分为圆柱形、管形、星形、多翼形、十字形等。

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