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成都特种气体大预测:今后火箭可能烧甲烷 比液氢液氧更好

2019-09-25

谈到液氧甲烷发动机,大家关注的可能是近年来太空探索企业SpaceX企业最近在测试的猛禽Raptor引擎,目前测试的缩比版,而最终全尺寸版的推力将达到68万磅,即310吨的推力,而就我国来说,基于新一代50吨级氢氧发动机改进而来的60吨级液氧甲烷发动机也正在发展中,其将是未来全尺寸版发动机的验证版,为什么人类对液氧甲烷发动机如此青睐,原来其中事出有因。


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原因是这样的,1986年前后,美国运载火箭界科研人员对6年来基于液氧甲烷和液氧乙烷、液氧丙烷、液氧煤油、液氧液氢这5种液体推进剂的试验结果,得出了以下结论:液氧甲烷是所有推进剂中,最不容易积碳结焦的;其次甲烷粘稠度小,冷却性远高于没有;其三,液氧甲烷发动机的理论比冲为390.3S,高于液氧煤油的377.5S;就此对液氧甲烷发动机有了公开的认识。


而就未来行星际间旅行来说,在其他行星返回地球所用的运载火箭和燃料,是基于地球全程携带至当地,然后返回时采用;还是采用可复用火箭,基于当地采集燃料加注后,发射火箭返回地球一直是科学家所思考的问题。近来,基于人类对太阳系内行星的考察,科学家们发现,在火星和土卫六上,存在生产提炼甲烷的可能。这就为今后迈入深空的先驱者能够乘坐火箭返回地球提供了条件。



而太空探索企业多次进行猎鹰9号运载火箭多次进行的垂直发射、载荷入轨后垂直降速降落,加以利用回收来看,除了降低发射成本的考虑,其中也有登陆火星和土卫六后,采集当地燃料加注进回收的火箭,发射入轨,返回地球的考虑,可以说,猎鹰9的垂直降落回收是太空探索企业总裁马斯克的载人登火的想法中很重要的一个环节。


而就液氧甲烷的猛禽发动机而言,是其中的第二个环节,基于火星或者土卫六当地采集甲烷燃料,并给火箭加注,成功返回地球,就是马斯克载人登火返回的宏伟蓝图。



就我国来说,跟随前行者的足迹,有所收获,有所进步也是切实可行的手段之一,而基于中华民族的载人登火计划,载人登火返回也是需要提上议事日程的计划之一,毕竟2030年前后载人登月返回之后,接下来的计划就是载人登火返回了,而基于长九的YF220氢氧发动机和YF460煤油液氧发动机发展新一代液氧甲烷发动机也是比较可行的方案和想法,就此而言,中国测试60吨的液氧甲烷发动机,是很有前瞻性的一步,也是争夺未来高边疆计划的重要棋子,随着该计划的推进,中国一定能收获最终的成功!End!


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