首頁 | 網站地圖 | 聯系我們 | RSS訂閱 | 
 
 
站內檢索
 
 
通知公告 | 工作動態 | 國防科技發展 | 科普知識 | 軍工文化 | 許可辦理 | 辦事指南 | 視頻點播
政策法規 | 專題專欄 | 重大科技工程 | 國際合作 | 圖片報道 | 圖文直播 | 資料下載 | 在線刊物
航天運載火箭有液體、固體之分 對此你了解多少?
[ 發布時間:2019-08-27 ]   [ 信息來源: 科普中國 ]  [ 字號: ]

  航天火箭分為液體火箭和固體火箭,那么,這兩種火箭有什么區別呢?首先,區分液體火箭和固體火箭主要看推進劑的形態。液體火箭采用液體推進劑,分別貯存在火箭的氧化劑箱和燃料箱內,工作時由輸送系統將它們送入發動機的燃燒室;固體火箭采用固體推進劑,就貯存在發動機燃燒室內,無需貯箱和輸送系統。這就是固體火箭和液體火箭在箭體結構和動力裝置上的主要差別。


  上述不同造成了它們自身不同的特點,下面我們來比較一下。


  發射周期誰更短?發射周期也就是發射前的準備時間,液體火箭的燃料和氧化劑分子活性強,化學穩定性低,基本必須低溫貯存,而火箭本身很難做到這一點,因此,通常燃料箱不加注燃料,到使用的時候再加注,因而液體火箭準備時間較長。以長三甲系列火箭為例,發射前要進行轉場和多輪測試,要加注推進劑,各個環節走完得20天左右。


  而固體火箭的推動劑已經預先混合好,燃料和氧化劑顆粒很早就固定在發動機里,到發射場后只需要進行簡單測試就可以發射了。比如長征十一號固體運載火箭可以在24小時內完成發射準備,準備周期越短,意味著快速反應能力越強。


  儲存周期誰更久?對于液體火箭而言,液態推進劑存在易揮發、腐蝕等風險,因此在臨發射之前加注完成后,必須在一定時間內發射出去。以常溫推進劑四氧化二氮和偏二甲肼為例,它們加注后存儲周期是7天左右;而低溫推進劑液氫、液氧,它們的存儲周期則只有1天。


  而固體火箭添加推進劑就像是在火箭里澆筑水泥一樣,燃料固化后就是一個固體藥柱,不像液體燃料會揮發,也沒有腐蝕性,因此保存時間可長達數年之久。


  運載能力誰更強?雖然液體火箭發射周期長,但它的發動機燃燒效率很高 , 能提供強大推動力,在相同起飛規模下,液體火箭運載能力更大,可以用更少的燃料走更遠的路。因此液體火箭的乘客大多都是“重量級”的,一般在一噸以上,常見的有通信衛星、載人飛船、空間站等。


  相比之下固體火箭的運載能力較弱,只有幾百公斤左右。不過近年來,全球范圍內500公斤以下小衛星的發射需求飛速增長,很多小衛星都在尋找搭載的機會,因此固體火箭就像是專門為小衛星定制的一樣,具有非常大的優勢。


  關機控制誰更靈活?液體火箭除了運載能力更強,還有一個特殊的優勢,其可以控制關機。液體火箭就像家里的天然氣灶,不想繼續使用時只需關閉閥門,重啟閥門就可以二次啟動。我們可以利用這種控制調整火箭的飛行軌道。而固體火箭則像是煙花中的竄天猴,一旦點火只能等待燃料耗盡,即固體火箭不可以中途控制關機。


  綜上比較,液體燃料發動機具有推力大運載能力強、可控性高等優點,但制作復雜,價格高昂,通常應用于航天運載火箭領域;固體燃料發動機準備周期越短、保存時間長、簡單便宜,安全可靠,易于轉場搬遷,但固體推動劑對環境有毒,很難安全地制造和操作,所以通常應用于導彈等軍事火箭中。


  目前國際上的主要航天強國都是“固液并存”,部分火箭也采用了“固液混合”的方式。兩種火箭各有特點,都有對方無法取代的優勢,只有兼顧才能滿足更多的任務要求。


  本文由空軍指揮學院教授徐邦年進行科學性把關。

【關閉】 北京快乐8漏洞补丁
 


主辦單位:國家國防科技工業局   地址:北京市海淀區阜成路甲8號   郵編:100048

承辦單位:國家國防科技工業局新聞宣傳中心  信息報送郵箱:[email protected]

國家國防科技工業局   版權所有   網站標識碼:bm63000003   京ICP備11007804號京公網安備11040102100212號