什麼是火箭推進劑?
火箭可以是飛機、航天器或導彈,由火箭發動機推進。火箭發動機的工作原理是牛頓第三定律,即對於每一個作用力,都有一個大小相等、方向相反的反作用力。火箭推進劑是燃燒併產生推力以推動火箭的燃料。
推進劑通常與氧化劑一起使用。氧化劑是有效燃燒燃料所必需的。因此,燃燒室中的化學反應產生所需的推力能量。
推進劑在火箭發動機的燃燒室中以受控的方式燃燒,並且熱氣體射流以非常高的速度從噴嘴逸出,產生推力。
固體推進劑
這些推進劑是固體複合材料。它們是高能化合物(如奧克託今)與固體氧化劑(如硝酸銨或高氯酸銨)顆粒以及金屬新增劑和穩定劑的組合。推進劑以稱為顆粒的形式使用。無論尺寸或形狀如何,顆粒都是推進劑的單個顆粒。
與需要特殊儲存室的液體推進劑不同,它們易於儲存。由於其高密度,它們經濟友好且緊湊。由於其簡單性,它們通常被軍方用於導彈或助推級。
它們的主要缺點是比衝低,這意味著效率低。這導致排氣速度低。另一個主要缺點是,一旦點燃,它們就會不受控制地燃燒,這使得在固體推進劑火箭中無法進行即時節流。顆粒結構中不應存在裂紋或空隙。因此,通常會進行 X 射線掃描。
液體推進劑
顧名思義,推進劑呈液體形式。這些通常有兩種型別:單一化學物質或單組元推進劑和雙組元推進劑。使用的單組元推進劑是過氧化氫或聯氨。在雙組元推進劑的情況下,燃料和氧化劑分別儲存在單獨的油箱中,並在燃燒室中混合。
燃料和氧化劑一起點燃以產生推力。它們具有高比衝,因此它們被用於大多數軌道運載火箭。太空梭軌道器使用液氧和液氫。四氧化二氮和聯氨用於 PSLV 和深空火箭,因為它們可以長期儲存。與固體推進劑不同,在這種情況下,我們可以透過簡單地關閉閥門來控制燃料的燃燒。
儲存和處理它們的基本缺點。它們是有毒且不穩定的。它們需要特殊的儲罐、渦輪泵、噴射器等,這增加了火箭的重量和成本。
氣體推進劑
它們是最少使用的推進劑型別。它們包含惰性的壓縮氣體。例如:氮氣。