出品:科普中国
制作:寒木钓萌团队 许仁华
监制:中国科学院计算机网络信息中心
传统认知里,大块头才有大力量。不过,今天中国在海南文昌发射的这枚长征七号火箭,并非完全如此。与中国之前的主力火箭相比,长征七号火箭在自身重量增 加20%的情况下,运力居然增加了70%!它是怎么做到的呢?还有,长七发射时,周围居然要喷射400吨水,这又是为什么?
相比中国以往的火箭,重量从500吨增加到600吨,而其运力从8吨提升到14吨。相比中国以往的火箭,重量从500吨增加到600吨,而其运力从8吨提升到14吨。
燃料很给力
中国以前大都是使用偏二甲肼和四氧化二氮作为火箭的推进剂。
偏二甲肼是一种氧化剂,非常容易燃烧和爆炸,一直以来,常用作火箭燃料。然而,偏二甲肼有剧毒,还致癌,这是它最大的缺点。作为氧化剂的四氧化二氮,也是有毒的,还有强烈的腐蚀性。
俄罗斯使用偏二甲肼和四氧化二氮作为燃料,发射现场红烟滚滚。俄罗斯使用偏二甲肼和四氧化二氮作为燃料,发射现场红烟滚滚。
而长征七号,全部使用液氧和煤油,无毒环保,燃烧后的主要产物是水和二氧化碳。
早前发射的长征六号燃料为液氧和煤油,燃烧的主要产物是水汽,发射现场白烟滚滚早前发射的长征六号燃料为液氧和煤油,燃烧的主要产物是水汽,发射现场白烟滚滚
液氧和煤油的另一大优点是便宜。把空气冷冻成液体后再分离,就能制成了液氧,因此,一吨液氧的价格还不到2000元。另外,煤油也不贵。但偏二甲肼就不同了,它的价格高达每吨8万元,四氧化二氮的价格为每吨1.7万元。
便宜的燃料可以降低火箭发射成本。以发射神舟飞船的长征二F火箭为例,如果使用液氧煤油,那么每次发射可以节约推进剂费用上千万元。
值得注意的是,液氧温度约为零下180摄氏度,灌入后,过不了多久,箭体上就会有大量凝结的水珠,尤其是在海南文昌这种高热高湿的地方,水汽凝结现象更 为严重。为了解决此问题,长征七号进行了特殊设计,箭体可防水,也正因此,长征七号甚至可在中雨的天气状况下进行发射。
不少人难免有疑问,液氧和煤油既然如此便宜环保,为何以前发射火箭却没有使用呢?答案当然是发动机——可以说,没有中国液氧煤油发动机的研制成功,就没有今日长征七号的大推力。加拿大华人网 http://www.sinoca.com/