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火箭推进剂的密度

发布时间:2020-03-18

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 虽然液氢有很高的Isp,其密度低是一个重要的缺点:每公斤氢占地的体积是密集燃料(如煤油)7倍多。 这不仅对贮槽设施不利,而且油箱的管道和燃油泵,需要原来体积和重量的7倍。(引擎的oxidiser一侧和渣当然不受影响。)这使得航天器的干质量要高得多,所以使用液氢比起预想的不是这么有效。事实上,一些致密碳氢化合物/液氧推进剂组合具有较高的性能同时,干重的不利也包括在内。

  由于较低的Isp, 密集推进剂运载火箭,具有更高的起飞质量,但这并不意味着一个成比例的高成本,相反,航天器很可能最终更便宜。液氢生产和储存是相当昂贵的,并在航天器的设计和制造带来许多实际困难。

  由于较高的整体重量,密集燃料运载火箭必然要求更高的起飞推力,但它携带推力的能力要一直持续到达轨道。这一点,再加上更好的推力/重量比,这意味着密集燃料的航天器达到轨道早些时候,从而尽量减少重力阻力造成的损失。因此,这些航天器的有效delta-v要求减少了。

  但是,液氢给予明确的优势,整体重量需要最小;例如,土星V飞行器在它的末级使用液氢;降低了重量,这意味着使用密集燃料的第一级可成比例的缩小,节省不少钱。

  


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