请教:如何从运载火箭的尾焰判断这是固体火箭还是液体火 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 18:04:04
对于大能来说,瞟一眼运载火箭的图片就知道型号,对相关参数烂熟于心。但对纯爱好者来说,如何从尾焰颜色和烟尘判断火箭的种类?有没有规律?

对于液体火箭来说就有3种“

氢+氧-- 水,
煤油+氧---水+二氧化碳(看不见),
偏二甲肼+四氧化二氮---水+二氧化碳(看不见)+氮气(看不见),

这三种火箭的烟尘看起来是一样的,都是水蒸气,应该怎么区别?

固体火箭基本上是硝化甘油(硝酸纤维)+橡胶,反应生成物也是水+二氧化碳+氮气+少量的H2、CO,能看见的也是水蒸气,怎么辨别呢?



对于大能来说,瞟一眼运载火箭的图片就知道型号,对相关参数烂熟于心。但对纯爱好者来说,如何从尾焰颜色和烟尘判断火箭的种类?有没有规律?

对于液体火箭来说就有3种“

氢+氧-- 水,
煤油+氧---水+二氧化碳(看不见),
偏二甲肼+四氧化二氮---水+二氧化碳(看不见)+氮气(看不见),

这三种火箭的烟尘看起来是一样的,都是水蒸气,应该怎么区别?

固体火箭基本上是硝化甘油(硝酸纤维)+橡胶,反应生成物也是水+二氧化碳+氮气+少量的H2、CO,能看见的也是水蒸气,怎么辨别呢?

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2014-6-10 07:49 上传



在空中没有尾烟的是液体,有明显尾烟的是固体


看尾气排放      PM低的是一般液体       PM高的是一般固体     

看尾气排放      PM低的是一般液体       PM高的是一般固体     


白烟/黑烟滚滚的一般固体。但是一些低信号固体燃料也没有烟,美帝空空导弹经常用这玩意儿;
氢氧机一般是蓝火,但是RS68用的烧蚀延伸喷管,结果不仅成了黄火还有点烟;
煤油机一般是黄火,毒发也一样;但是毒发混合比低一点就会出蓝火,例如初期的东风5……
所以看一眼就知道什么燃料还是免了吧……还有看一眼出比冲就很不要说了……
反正我觉得我认识的人里没有有这个能力的……

白烟/黑烟滚滚的一般固体。但是一些低信号固体燃料也没有烟,美帝空空导弹经常用这玩意儿;
氢氧机一般是蓝火,但是RS68用的烧蚀延伸喷管,结果不仅成了黄火还有点烟;
煤油机一般是黄火,毒发也一样;但是毒发混合比低一点就会出蓝火,例如初期的东风5……
所以看一眼就知道什么燃料还是免了吧……还有看一眼出比冲就很不要说了……
反正我觉得我认识的人里没有有这个能力的……
在空中没有尾烟的是液体,有明显尾烟的是固体
固体燃料的白烟是加的铝粉还有生成的盐酸蒸汽,如果不要比冲要低信号去掉金属粉末和氯化钾就得了;
楼主的第一代固体燃料出黑烟是橡胶/沥青粘结剂的原因,这个倒是没办法


固体火箭的成分可比楼主列出的复杂,高氯酸盐、铝粉等都有,冒出的烟绝绝对对不是液体火箭可比的,在排污上一台固体压倒1百台液体没问题。总的来说起飞发动机里只要有1台固体,大局面就全是它了。

分辨自然好分辨,能看出火焰透明度的绝对是液体,起飞以后能看出尾焰尖端收敛的也基本是液体。如果有一个长长的,甚至连接到发射台的烟尾巴的,那绝对是固体。

其实固体也能做出无烟发动机(这个可以去找最新的空对空导弹的发射照片),不过对于用料巨多,燃料成本上比较敏感的运载火箭,估计一时半会不会采用的。

楼主想一眼看出燃料种类,这个比较困难,不过发射前还能看出一些端倪。如果发射瞬间身边红(黄)烟弥漫,这个是四氧化二氮氧化剂的。如果像蒸汽火车站,那是液氧氧化剂的,如果身材巨粗但发动机一般大的,那很可能是氢氧。如果身材极细、发动机多、发射台上又白云缭绕,这个是.....F9。

固体火箭的成分可比楼主列出的复杂,高氯酸盐、铝粉等都有,冒出的烟绝绝对对不是液体火箭可比的,在排污上一台固体压倒1百台液体没问题。总的来说起飞发动机里只要有1台固体,大局面就全是它了。

分辨自然好分辨,能看出火焰透明度的绝对是液体,起飞以后能看出尾焰尖端收敛的也基本是液体。如果有一个长长的,甚至连接到发射台的烟尾巴的,那绝对是固体。

其实固体也能做出无烟发动机(这个可以去找最新的空对空导弹的发射照片),不过对于用料巨多,燃料成本上比较敏感的运载火箭,估计一时半会不会采用的。

楼主想一眼看出燃料种类,这个比较困难,不过发射前还能看出一些端倪。如果发射瞬间身边红(黄)烟弥漫,这个是四氧化二氮氧化剂的。如果像蒸汽火车站,那是液氧氧化剂的,如果身材巨粗但发动机一般大的,那很可能是氢氧。如果身材极细、发动机多、发射台上又白云缭绕,这个是.....F9。
CZ系列的偏二甲肼透透亮亮,火焰长度比较短
MD航天飞机助推断的火长得要命,还一路拖着白烟
miaomiaomiao 发表于 2014-6-10 10:12
固体火箭的成分可比楼主列出的复杂,高氯酸盐、铝粉等都有,冒出的烟绝绝对对不是液体火箭可比的,在排污上 ...
一些在研的火箭用下一代绿色推进剂也会无烟,航天飞机时代用的最多的是PBAN(丁羟推进剂),由端羟基聚丁二烯、铝粉和高氯酸铵混合浇注成型。
而现在的方向是使用目前在弹道导弹中大量使用的HTPB粘结剂,而且应用量也很大,已经取代了PBAM。以此为基础,用AN(AN是目前唯一一种实用化的无氯氧化剂做氧化剂),用Mg粉做金属燃料的配方,点火和燃烧性能很好,燃烧产物里没有或只有很少的残渣。
2014-6-10 10:43 上传


这是德尔塔4H,妖艳的黄色火焰
{:soso_e145:}
直接记住火箭型号/外观不是更好,在役的总共就那么几种。
2014-6-10 20:07 上传

2014-6-10 20:13 上传

看来大家都认为液体火箭火焰小,烟迹小,但新型固体火箭的烟迹也不大。

其实用起飞时的图片不太合适,容 ...
天顶3海射,煤油机。
现在的固体火箭助推器还真没有烟小的,而且航天飞机助推器到了高空烟迹甚至能接到地面,一楼的宇宙神5和德尔塔4M就不说了……
而且航天飞机发射阵位不灌水←_←导流槽灌水是天朝的省钱绝技之一,当然SpX也学去了,不过水灌得有点多还混进去了泥←_←
动力特区 发表于 2014-6-10 20:07
看来大家统一的意见是液体火箭尾焰小,烟迹轻,但新型号的固体火箭也可能没有烟。

其实起飞时的图片不太 ...

这个应该是液体的,可能是P29轻舟改型潜射弹道导弹。
楠宫萧vn 发表于 2014-6-10 20:36
天顶3海射,煤油机。
现在的固体火箭助推器还真没有烟小的,而且航天飞机助推器到了高空烟迹甚至能接到 ...
航天飞机发射阵位当然是灌水的啦!那么大的火焰(2SRB+3SSME)如果不用水保护会被烧得很惨:
When NASA began launching Shuttle missions, it became clear that the MLP might inadvertently pose a danger to the crew or the vehicle: massive acoustic shock waves and rocket exhaust can bounce off the platform and hit the shuttle as it lifts off. This was true for the Saturn V launches as well, but there was less risk because the Apollo modules, atop the 111 m (363 ft) stack, were much farther away from the engines. Because the Shuttle was about half the height of the Saturn, the crew-cabin and payload bay were much closer to the platform and much more vulnerable to the tremendous forces bouncing back off the MLP - on the first mission, STS-1, the shock waves damaged many of the protective thermal tiles.[citation needed]

NASA's solution to this danger was to cushion the MLP at every launch with a flood of flowing water. Starting 6.6 seconds before engine ignition, a 1,100,000-litre (300,000 US gal) water tank at the launch site began dumping water down a pipeline and into the exhaust vents of the MLP. Next, six 3.7 m (12 ft)-high towers known as "rainbirds" began to spray water over the MLP and into the flame deflector trenches below it. The water absorbed some of the bruising forces of the acoustic waves, and discouraged fires that might be caused by the rocket exhaust. This water-dumping mechanism, known as the Sound Suppression System, emptied the launch pad tank in around 41 seconds.[3] The giant white clouds that billowed around the shuttle at each launch were not smoke, but water vapor generated as the rocket exhaust boiled away huge quantities of water.[4] The suppression system reduced the acoustic sound level to approx 142 dB.
液体的由于燃料雾化混合更充分,所以尾焰较短,固体的尾焰又长又大而且浓密。
刚离开发射台那段时间是看不出来的,谁知道那白色的气体到底是固体颗粒还是水蒸气
但飞得高一点就很明显了,液体的没有白烟
Nighthawk 发表于 2014-6-10 21:05
航天飞机发射阵位当然是灌水的啦!那么大的火焰(2SRB+3SSME)如果不用水保护会被烧得很惨:
灌水但不是导流槽灌水吧,水是冷却导流槽的……
火箭的喷气是以超音速喷出, 其声波反撞回来是会摧毁火箭的. 灌水的目的是因为水中的气泡能够吸音, 那怕水中只有一点点气泡也能够把强大音波转化成热能.
为啥楼主这贴被标成“新人贴”?
楠宫萧vn 发表于 2014-6-10 09:58
白烟/黑烟滚滚的一般固体。但是一些低信号固体燃料也没有烟,美帝空空导弹经常用这玩意儿;
氢氧机一般是 ...
白烟也可能是蒸汽,特别温度低湿度比较大的时候

但经久不散的话就多半是固体了

运载火箭的固体很难做到低烟,而且尾焰因为有大量颗粒所以特别亮
固体必然加铝粉,铝的氧化物都是固体,高温之后还是固体,为啥强调是固体。要知道火箭能烧起来,第一是高温第二是气体膨胀。一般产生水啊,或者其他液体化合物在高温作用下都成了气体也就膨胀了,所以凝聚不起来,铝的氧化物就不同,这货只产生高温,辅助其他气体膨胀,自己是固体,固体永远不膨胀,所以固体火箭的烟就凝聚而且清晰而且必然是白烟除非是老实的沥青凝固剂。
此外军用火箭某一些所谓低信号,本质上就是降低铝的含量,从5%下降到3%,牺牲了比冲,但是发射初期可以做到无烟,AIM120跟ESSM就是典型的。毫无任何技术可言,以后那个家伙再用发射药无烟化来忽悠你,你就直接认定他是充大的军盲就行了。
固体必然加铝粉,铝的氧化物都是固体,高温之后还是固体,为啥强调是固体。要知道火箭能烧起来,第一是高温 ...
用锂或镁替代铝可以低烟,另外就是高氯酸盐的燃烧产物对白烟的贡献要比铝粉强多了……那氯化物次氯化物……
楠宫萧vn 发表于 2014-6-11 14:12
用锂或镁替代铝可以低烟,另外就是高氯酸盐的燃烧产物对白烟的贡献要比铝粉强多了……那氯化物次氯化物… ...
不是,铝的主要功能是放热,因为铝的所以燃烧产物都是固体,无法进行膨胀。
高氯酸胺不同,他其实是受热分解的。产生的燃烧产物高温下均为气体,因为他分解为水,氮气,氧气,氯气。
当然其中的氧气跟氯会跟铝反应。但是无论如何,都是需要铝的参与。因此降低铝的含量无论是从降低热效率(没有铝燃烧温度极度下降)还是从铝的化合物的角度,都是达到降低烟雾的效果。
实际上上述军用火箭发动机的低信号措施就是发射极端的燃烧端面上降低铝的含量就成了。
H7N9 发表于 2014-6-11 13:06
为啥楼主这贴被标成“新人贴”?
我在超大注册10年了,第一次发主题帖,算是崭新的新人。
不是,铝的主要功能是放热,因为铝的所以燃烧产物都是固体,无法进行膨胀。
高氯酸胺不同,他其实是受热 ...
理论上当然如此,但是实际上高氯酸盐充当氧化剂很难充分反应,固体火箭的烟迹中很大部分都是HCl气体引起的,而且越是湿润地区月明显。
铝的燃烧产物都很大的残渣,但是除了降低铝含量,还有很多替代金属。镁和锂就都很合适,考虑到经济性和安全性,镁是首选。
楠宫萧vn 发表于 2014-6-12 09:53
理论上当然如此,但是实际上高氯酸盐充当氧化剂很难充分反应,固体火箭的烟迹中很大部分都是HCl气体引起 ...
铝的放热反应不如镁多。铝本质上就是放热剂。当然总体上是承担还原剂的。
固体火箭中高氯酸胺AP确实无法完全反应,这也是航天飞机产生大量盐酸的原因。
但是这些都不是问题,因为所谓低信号化,有明确的针对性的目的,那就是降低固体排放物的比例,而不是气体或高温下是气体的排放物的比例。
AIM120这些空空导弹,对于气体排放物其实是无所谓的,但是固体排放物或者说铝的氧化物比例过高会引发进气口吸入的问题。
因此才下决心研制发射初期低信号的固体火箭发动机。
任何低信号都是以比冲下降为代价的。
火箭发射时的烟火是很好看的。
动力特区 发表于 2014-6-10 20:07
看来大家统一的意见是液体火箭尾焰小,烟迹轻,但新型号的固体火箭也可能没有烟。

其实起飞时的图片不太 ...
液体妥妥的
红色俱乐部 发表于 2014-6-12 10:12
铝的放热反应不如镁多。铝本质上就是放热剂。当然总体上是承担还原剂的。
固体火箭中高氯酸胺AP确实无法 ...

空空导弹的低信号推进剂添加了高能炸药如RDX、HMX甚至金贵的CL-20,部分抵消了比冲损失。
不过又贵又危险,只适合又小又值钱的空空导弹。
acoustics 发表于 2015-8-29 00:46
空空导弹的低信号推进剂添加了高能炸药如RDX、HMX甚至金贵的CL-20,部分抵消了比冲损失。
不过又贵又 ...
你说的那些只在洲际导弹上出现过,空空导弹一般不加那些玩意。也就普通铝粉过氧化胺和HTPB组合组合试图提高比冲,但是不会有本质性的提高。
红色俱乐部 发表于 2015-8-29 11:47
你说的那些只在洲际导弹上出现过,空空导弹一般不加那些玩意。也就普通铝粉过氧化胺和HTPB组合组合试图提 ...
新一代空空导弹已经全面无烟化了,尾焰马赫环那个清晰……
acoustics 发表于 2015-8-29 18:17
新一代空空导弹已经全面无烟化了,尾焰马赫环那个清晰……
无烟化不代表要加CL20,黑索金,更何况不说别的,黑索金的造价和敏感度根本不是空空导弹所能运用的。
绝大部分甚至可以说全部的所谓无烟化都是以降低比冲为代价,说来简单,就是吧10%的铝粉降低为5%就能实现无烟化了。
要知道很多人有无解以为无烟就是发动机工作都无烟,其实也就是发射那个短时刻无烟而已,降低铝粉含量的燃烧面只有很薄的一层,发射时无烟很快就进入正常的发烟燃烧状态,毕竟发射出去之后比冲更重要。
红色俱乐部 发表于 2015-8-29 20:30
无烟化不代表要加CL20,黑索金,更何况不说别的,黑索金的造价和敏感度根本不是空空导弹所能运用的。
绝 ...
普通反坦克火箭筒的战斗部就用黑索金
红色俱乐部 发表于 2015-8-29 20:30
无烟化不代表要加CL20,黑索金,更何况不说别的,黑索金的造价和敏感度根本不是空空导弹所能运用的。
绝 ...
普通反坦克火箭筒的战斗部就用黑索金
acoustics 发表于 2015-8-29 22:17
普通反坦克火箭筒的战斗部就用黑索金
那是战斗部,,虽然说固体火箭的燃烧和固体炸药的爆炸本质上是一回事。但是真要细分还不是那么回事。特别是大部分固体火箭从设计的角度还希望燃烧的更慢一些。只不过慢必须加慢化剂,是会下降比冲的。
看来大家统一的意见是液体火箭尾焰小,烟迹轻,但新型号的固体火箭也可能没有烟。

其实起飞时的图片不太 ...
老毛子的液体潜地导弹,四氧化二氮+偏二甲肼
你举出的几个粒图,要么是纯液体要么是固体助推,液体芯级。没有一个纯固体的。
红色俱乐部 发表于 2015-8-29 22:36
那是战斗部,,虽然说固体火箭的燃烧和固体炸药的爆炸本质上是一回事。但是真要细分还不是那么回事。特别 ...
至少说明黑索金没有贵到离谱
acoustics 发表于 2015-8-31 15:47
至少说明黑索金没有贵到离谱
反正不行就是不行。运用于炸药的也是跟TNT混合的。