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未来液氧甲烷火箭发动机推力极限可以到多少
2024-11-07 01:37:55 *
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作者 主題: 未来液氧甲烷火箭发动机推力极限可以到多少  (閱讀 2460 次)
peter
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文章: 49194



« 於: 2021-08-04 21:45:51 »

未来液氧甲烷火箭发动机推力极限可以到多少 
来源:知乎
https://www.zhihu.com/question/356990781/answer/931379374


BE4
https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=27816.0



2019年年初,SpaceX研发的全新改进型猛禽发动机在德州中部测试场首次点火试车,单台发动机240吨推力,
真空380秒比冲,这些硬指标让猛禽发动机跻身当今火箭发动机头把交椅。

单台240吨推力其实不算很强大,但是推比很强,达到170以上,

这是什么概念呢?俄罗斯顶尖的液氧煤油发动机RD-180推比为78,单台推力为415吨,
土星五号上使用的F-1发动机推比为83,单台推力为770吨。
猛禽发动机是一种重量小、推力超强的发动机,而且使用的是甲烷作为燃料。同时,蓝色起源公司的BE-4火箭发动机也计划2021年进行首次飞行,BE-4火箭发动机也是分级燃烧的经典之作,海平面全功率推力也为240吨,还能重复使用100次。可以说猛禽、BE-4火箭发动机代表了下一代火箭发动机

作者:川陀太空
链接:https://www.zhihu.com/question/356990781/answer/931379374

著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。




作者:川陀太空

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peter
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文章: 49194



« 回覆文章 #1 於: 2022-12-15 12:57:47 »

https://zhuanlan.zhihu.com/p/64841630 

固体燃料只适用提供短期大推力(起飞阶段/助推器)、长期贮存随时应急情况。但是燃料是战备物资且极其昂贵,且比冲过低根本干不了大活

四氧化二氮/联氨(胺)接触即燃、可常温贮存、比冲中等偏下,性价比适中。但是剧毒且也极其昂贵,不能因为单纯追求简单和可靠性而不更新换代,总体上必须要淘汰掉的

液氧煤油是现在第一性价比,但煤油的质量要求极高,因为它的燃烧容易积碳结焦

液氧液氢比冲最高,但发动机设计难度太大,贮存燃料箱难度也大

而液氧甲烷火箭是介于液氧煤油和液氧液氢的又一个选择,它的优点是:

1.比冲虽然依然跟液氧液氢没得比,但略高于液氧煤油(365到380左右,液氧煤油355左右);

2.完全没有积碳结焦,维护很方便,发动机只要不烧坏基本无限用,是可回收火箭的最优选择;

3.液氧(-182)和甲烷(-162)的保存温度/沸点非常接近,难度远低于液氧和液氢(-253),后者在火箭中的贮存是个极其棘手的问题;(但不如煤油)。

4.液态甲烷密度为422千克/立方米,远高于液氢的71千克/立方米,同等质量/能量燃料需求体积降低很多;(但不如煤油的840千克/立方米)。

5.设计难度并不大,可以沿用液氧煤油发动机那一套成熟体系。难度也低于液氧液氢发动机,毕竟液氢密度低,燃烧时对发动机涡轮泵的转速要求实在太高了;

6.总体上,它的发动机难度略高于液氧煤油,但总体上比液氧液氢简单,也很有可行性


「朱雀二號」是中國第一型液氧甲烷運載火箭,也是世界第一型首飛的液氧甲烷火箭。 失敗 
https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=59&topic=29970.0


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