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化学火箭,液体火箭的燃料有哪些

  • 化学
  • 2024-07-08

化学火箭?1、化学火箭发动机 化学火箭发动机利用推进剂的化学能,在燃烧室中进行化学反应,产生高温、高压燃气,高速气流向后喷出,产生反作用推力,由燃烧室、喷管以及液体推进剂供应系统或固体推进剂装药组成。所用的推进剂包括燃烧剂和氧化剂,它们既是能源又是工质。2、那么,化学火箭?一起来了解一下吧。

光子火箭

目前所用的化学火箭,其燃料分为固体燃料和液体燃料两大类。

固体燃料的鼻祖就是中国的火药——黑火药,或简称BP

看得菊花发紧

固体燃料的发展历程是伴随着化学工业发展历程而进行的。其中过程相当复杂,限于篇幅不在此赘述。但总的方向是:不断提高比冲(采用更高能的燃烧剂和氧化剂);提高工艺性和稳定性(使燃料做成的药柱具有容易成型、更佳的密封性、更好的环境因素耐受性和寿命等);以及更低的成本。采用固体燃料的火箭结构见下图

典型结构

固体助推器的分段药柱结构

至于液体燃料,坦白来说它本身并没有发生过什么革命性的进步。在冯 布劳恩的时代,人们就知道液氢+液氧可以获得最高的比冲,但当时的结构材料无法满足液氢的贮存温度和强度要求,而且也不够轻(液氢的密度很低,结构重量太大的话会抵消其比冲优势)。

而液氧煤油作为低成本+无毒的火箭液体燃料方案,在二战末期就已经进入实用状态,此后的发展不过是火箭结构包括发动机本身性能的不断进步而已。

美国航天飞机的方案很极端。它的固体助推器采用过的是高氯酸铵(氧化剂,占69.6% 质量),铝(燃料,16%),铁氧化物(催化剂,0.4%),聚合物(如PBAN和HTPB,作粘合剂,次级燃料,12.04%),环氧树脂(固化剂,1.96%)组成。

自制小火箭可以飞

固体火箭发动机的燃料是固体推进剂。

固体火箭发动机属于化学火箭发动机,用固态物质(能源和工质)作为推进剂。固体推进剂点燃后在燃烧室中燃烧,产生高温高压的燃气,即把化学能转化为热能;燃气经喷管膨胀加速,热能转化为动能,以极高的速度从喷管排出从而产生推力推动火箭或导弹向前飞行。

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。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。

扩展资料

固体火箭发动机的固体推进剂的进步点:

1、与液体推进剂相比,固体推进剂最大的优势在于它可以在室温下储存。

2、使用固体推进剂的发动机不需要其它复杂的部件,而液体推进剂的发动机要求有专门的设备来控制液体注入燃烧室。

3、固体推进剂的燃烧不容易控制,在燃料没有烧完的情况下,很难实现发动机的关闭,因此不具备多次点火的能力。早期的固体火箭基本都是一次燃烧,但随着技术的发展,现在已经出现多次点火的固体火箭。

参考资料来源:百度百科-固体火箭发动机

百度百科-固体推进剂

化学小火箭

“固体燃料火箭”有两种形式:一种是直接用特制火炸药做燃料的(一旦点火就不可调控的),比如一般的火箭炮和肩射火箭、包括一些短程导弹之类,就是用这种火箭(最简单的火箭)!

还有一种是固体燃料与液氧分开(可控固体燃料火箭),这种就比较高科技了!

化学火箭的安全性

火箭发动机专业的在读本科生来给你解答喽——下面的内容是我们教科书上的,我给你缩写一下:

一. 双基推进剂

以硝化纤维素作为基体,由硝化甘油作为溶剂将其溶解,塑化,形成均匀的胶体结构。其中:

1. 硝化纤维素 又称硝化棉,学名纤维素硝酸酯,由棉纤维或木纤维在与硝酸“硝化”而成

2. 硝化纤维素 学名丙三醇三硝酸酯,由丙三醇(甘油)与硝酸“硝化”而成

3. 其它添加剂 助溶剂,增塑剂,化学安定剂,燃烧稳定剂和燃烧调速剂,工艺添加剂

二. 复合推进剂

由氧化剂,金属燃料,和高分子粘结剂组成

1. 氧化剂最常用的是:过氯酸铵,其他的有过氯酸钾、钠、锂,硝酸铵、钾、钠、锂

2. 金属燃料 最常用的是铝,其他的有氢,碳,锂,铍,硼,镁……

3. 粘结剂使氧化剂和金属燃料等固体粒子粘结在一起成为弹性基体,并提供C,H等燃料元素。有聚氯乙烯,聚氨酯,聚丁二烯等

4. 固化剂 使上述的东西成为固体

5. 增塑剂 降低粘度,增加流动性,改善力学性能

说点题外话,固体燃料很危险的!!

刚做成时是可以流动的,趁机赶快浇注(即灌入火箭壳体内),然后燃料就固化,粘住了,和火箭连成一体了。

如果浇注有问题,比如留了气泡,就要一点一点的把已经固化的燃料块敲下来,掌握不好分寸就会爆炸的!!

真得很佩服那些在一线工作的工人师傅。

小火箭中醋和苏打的比例

固体模型火箭发动机常用的三种推进剂:KNDX:硝酸钾(KNO3)与葡萄糖(DX)的混合物;KNSU:硝酸钾(KNO3)与蔗糖(SU)的混合物;KNSB:硝酸钾(KNO3)与山梨醇(SB)的混合。

三种燃料均可使用热熔法制作。

固体模型火箭发动机属于化学火箭发动机,用固态物质作为推进剂。固体推进剂点然后在燃烧室里燃烧,产生高温高压的燃气,把化学能转化为热能;燃气经喷管膨胀加速,热能转为动能,以极高的速度从喷管排出从而产生升力推动模型火箭向前飞行。

注:模型火箭发动机制作过程比较危险,请做好必要防护措施。

扩展资料:

基本机构组成:推进剂药柱,喷管,壳体以及燃气通道

常用制作方法:重结晶法或热熔法 (重结晶法熬制燃料优点较多,燃料颗粒的均匀程度高,燃速比也高)。

工具/原料

水,葡萄糖,白糖,硝酸钾,酒精灯,蒸发皿,天平/电子称

比例:dx:su:kno3=16:24:60

制作注意事项:

1、单一的推进剂或多或少都有一些缺点,比如KNSU可塑性较差(秘密增速配方5020胶水),而KNDX燃点比较低,所以SU:DX经常是6:4混合。这种配比能提高燃速,可塑性较强,制备也比较安全。

以上就是化学火箭的全部内容,电火箭已经在空间推进领域有所应用。后两类发动机比冲远高于化学火箭。化学火箭发动机主要由燃烧室和喷管组成,化学推进剂既是能源也是工质,它在燃烧室内将化学能转化为热能,生成高温燃气经喷管膨胀加速,将热能转化为气流动能,以高速(1500~5000米/秒)从喷管排出,产生推力。

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