我就请教下关于液体火箭发动机的发展前景

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 16:36:23
为什么被锁了?敢问锁帖者的学历或者科研资历?
我只是问一下,因为感觉液体火箭发动机很难有巨大的突破。
这个可以对比航空发动机,活塞时代之后,涡轮喷气到涡轮风扇是一个大进步,现在搞冲压发动机,30年后应该可以有质的飞跃,这相当于从活塞到喷气的进步了。
我只是好奇,火箭发动机有这种可能吗?我不是这个专业的,所以问问。为什么被锁了?敢问锁帖者的学历或者科研资历?
我只是问一下,因为感觉液体火箭发动机很难有巨大的突破。
这个可以对比航空发动机,活塞时代之后,涡轮喷气到涡轮风扇是一个大进步,现在搞冲压发动机,30年后应该可以有质的飞跃,这相当于从活塞到喷气的进步了。
我只是好奇,火箭发动机有这种可能吗?我不是这个专业的,所以问问。
筒单的,百度一下就知道,TG本身就有冲压发动机,但都是固冲。
而且只有低音速的。
致于航天用的火箭,我看就是高超音速风洞和高超音速研究机都没有。
美国就致少有高超音速研究机,我反到认为美国人搞出航天用的冲压发动机的可能性比老毛子要高,TG就不提了。
从燃料上说,肼燃料要淘汰是大势所趋,但煤油也不是好的选项,毕竟是化石能源,总有沽竭的一天。
氢虽然是绿色能源,也可以从水中电解获取,但成本还是太高了。
不提遥远的氦,真正环保和取之不尽的应该是酒精!
但我相信这些拿着个120吨煤油机的火箭人是不屑于搞这个的。
原帖由 H2SamHon 于 2009-2-17 14:59 发表
从燃料上说,肼燃料要淘汰是大势所趋,但煤油也不是好的选项,毕竟是化石能源,总有沽竭的一天。
氢虽然是绿色能源,也可以从水中电解获取,但成本还是太高了。
不提遥远的氦,真正环保和取之不尽的应该是酒精!
...

乙醇/液氧火箭发动机的比冲不行 算下来还未必有液氢/液氧省钱
真正取之不尽的燃料是人尿,除非人类不存在了,否则永远用不完。
有些人好象特别反对搞120吨液氧煤油发动机的人。不先搞这个,一开始就搞500吨和300吨氢氧?不符合国情,什么也搞不成。
甲烷不错,也容易生成。
原帖由 SaturnV 于 2009-2-17 15:45 发表

那火箭燃料岂不又要回到V2时代:o:o:o

石油、天燃气烧完后,如果人类还未学会曲速飞行等科幻技术,怎么办?
可以用等离子发动机,再配合小型化核反应堆。。

三、五十年之后,肯定成熟了。。
原帖由 TripleX 于 2009-2-17 15:08 发表

乙醇/液氧火箭发动机的比冲不行 算下来还未必有液氢/液氧省钱

现在,导弹用的固冲技术解决了,如果高空高超音速的冲压技术解决了,用在火箭上,那说法就不一样了。
比如象长五那样的大火箭,五米的直径,迎风面积达二十平米,每前进一米就吸入二十方的空气,在低空就是是二十六公斤空气,当中含有五公斤多的氧。

以长五的方案为例:
800吨的起飞重量,先算他的燃料、氧化剂达到700吨,用全煤油/液氧方案估算,大约是158吨煤油和542吨氧。
火箭起飞时要用液氧,60秒内就可以达到两倍音速启动冲压,大约200秒到达70/80公里的高度后又再使用液氧,这当中就有140秒的时间可用空气中的氧。
也就是说,起飞时可以少带约392吨的氧!

这是一个很可怕的数字啊!
如果长五方案是1.3的初始推重比的话,少带的392吨的氧,初始推重比就去到2.65了。
具体说,如果长五方案以3米/秒/秒的加速度开始升空的话,改用冲压技术少带的392吨的液氧,火箭就会以16.5米/秒/秒的加速度开始升空了,那可大了5.5倍啊!

还有一个很吸引人的地方:
因为使用空气,燃料的燃烧热因为还要加空气中氧以外的其他80%的成份,燃烧室温度要低得多。
也就是说采用冲压技术的火箭发动机工作时间要长得多!

更吸引人的是:
虽然燃料的燃烧热因为还要加空气中氧以外的其他80%的成份,燃气温度低了、燃气速度也慢了,但燃气质量却是原来的4倍,相较之下,烧同样多的燃料,推力致少会大一倍。

也就是说,就以那个用120吨煤油发动机的长五方案,如果采用冲压技术,同样的起飞重量之下,低轨能力可以在25吨的基础上提高几倍!

用酒精虽然燃烧值低一点,比冲也低,但如果考虑上述因素的话,也并非不可能的事。
航天是烧钱的干活,也是严重依赖能源的事,石油天然气没了,氢气也贵,酒精是个很好的选择。
不能因为他是二战时就有的技术就忽视他!
原帖由 旺财与小强 于 2009-2-17 15:58 发表
甲烷不错,也容易生成。

天然的甲烷也属于化石燃料,也有烧完的时候。
如果基础理论没什么大突破的话,液体火箭一百年内还淘汰不了。至于核动力等离子发动机,我相信50年后作为上面级、地球出发级,它可能会开始大量使用,但对地球起飞级,它恐怕还抢不了液体火箭发动机的饭碗。

其实对于液体火箭发动机,要做的工作还多着呢。低成本(一台rs68,2000w刀,居然老米还喊便宜,大宇航时代的主角是贫下中农,对这个价格肯定不满意)、可重复使用(便宜的,经躁的)、高密度氢浆、先进燃料储箱、变循环发动机(低空吸气,高空补氧).........。把这些工作都做好,50年的活就算排齐了。
原帖由 九鬼 于 2009-2-17 17:28 发表
可以用等离子发动机,再配合小型化核反应堆。。

三、五十年之后,肯定成熟了。。

我猜你说的时聚变反应堆的事吧?
记得前几天才有位仁兄谈过,“是不是应该放弃化学推进,直接攻关核聚变无工质推进和反重力技术? ”

其实这一点也不是没可能的事:
太阳的核聚变就在内核表面,只是中间的一个部份;
太阳的外层是质量极大的不产能包层,内核与不产能包层间就是广漠的光压区。

内核表面的核聚变能就是通过光压区辐射传到不产能包层的,支撑起这个沉重的不产能包层的就是靠光压。
太阳核聚变的光压能支撑起沉重的不产能包层,人工核聚变的光压也可用作宇航器的推进,这不是奇想。

但问题是:
你要多大功率的核聚变反应堆?
你有技术把反应能都屏蔽起来而只向一个方向放出吗?

最大的问题是:
你知道太阳不产能包层的温度有多高吗?
在你发射时,你知道这几十公里厚的地能挡得住每平方米60吨以上光压的光能辐射吗?!

你的核聚变无工质推进飞船是发射了,但地壳的温度也就达到太阳表面的温度,也烧穿了!
随着你的核聚变无工质推进飞船升空、转弯直到入轨,地壳给你切穿上千公里的一条长口子,地幔涌出,一个几十亿人居住的地区给你的核聚变无工质推进飞船一次发射就毁了!

再发射两次,地球就全毁了,等十几亿年这些地幔重新冷却下来,再看看能不能再次孕育出新的生物圈和新的人类,才知道能不能再来一轮新的核聚变无工质推进飞船的发射了!
现在还是毛子的全 液氧/煤油 火箭最便宜。
液体火箭 起飞级 还是看毛子的研究方向。
起飞级 液氧/煤油。
上面级 液氧/液氢OR煤油OR甲烷

其中甲烷是最有可能用在上面级的。未来的星际飞行也有可能。
目前太阳系中有甲烷的星球很多。甲烷易于提炼。毛子目前的研究就是这个方向。

核动力的估计也就发展出靠工质 的 核子裂变火箭(氢工质)。比冲最大为7000秒。这个美国人研究的最多。
其它的则是以太阳能为动力的 离子引擎 或者 以热离子空间堆为动力 的 离子引擎。这个毛子研究的最多。

起飞级:美国走上了固体火箭的道路,估计是不会变了,会一直走下去。
煤油/氧的重量比是7/24 = 1:3.4,最低;
氢/氧的重量比是1:8,最高;
甲烷/氧的重量比是1:4,只比煤油好不了多少。
就算考虑燃烧值在内也没有多少改变。

液氢/液氧作为上面级和空间飞行用是没得说的,如果液氢制取成本够低的话,作为起飞级也未尝不可。
除非已经到了木星土星,否则说用甲烷简直是浪费时间。

但无论用什么,在地球起飞阶段不充份利用大气中的氧,简直是可以等同于反人类的大罪!
原帖由 一笑方圆 于 2009-2-18 01:07 发表
现在还是毛子......
......
......这个方向。

核动力的估计也就发展出靠工质 的 核子裂变火箭(氢工质)。比冲最大为7000秒。这个美国人研究的最多。
......。

除个别不稳定的放射性同位素以外,轻核(铁以下)的裂变是一个高能耗的反应。
你准备用什么元素裂变出氢工质并放出能量啊?
原帖由 H2SamHon 于 2009-2-17 18:02 发表

天然的甲烷也属于化石燃料,也有烧完的时候。

所有的烃都能合成,甲烷那是更容易了,随便弄个沼气池发酵发酵都有。
原帖由 H2SamHon 于 2009-2-17 17:59 发表

现在,导弹用的固冲技术解决了,如果高空高超音速的冲压技术解决了,用在火箭上,那说法就不一样了。
比如象长五那样的大火箭,五米的直径,迎风面积达二十平米,每前进一米就吸入二十方的空气,在低空就是是二十 ...

就算用吸气发动机, 甲烷也比乙醇好
汗,我可没说用吸气发动机做火箭发动机。我说的是,航天发动机有可能在产生一次巨大的进步么?
就是类似涡扇到冲压这么大的技术飞跃,比如新型的火箭发动机可以大幅提高比冲,推力等,有这个可能吗
原帖由 88-99 于 2009-2-18 14:28 发表
就是类似涡扇到冲压这么大的技术飞跃,比如新型的火箭发动机可以大幅提高比冲,推力等,有这个可能吗

冲压似乎还早于涡扇... 适用范围不一样而已
原帖由 旺财与小强 于 2009-2-18 08:57 发表

所有的烃都能合成,甲烷那是更容易了,随便弄个沼气池发酵发酵都有。

那不叫合成,叫分解。
原帖由 H2SamHon 于 2009-2-18 18:22 发表

那不叫合成,叫分解。

1、所有的烃是可以通过化工合成的。
2、发酵过程非常复杂,可不是简单的分解。
我举沼气池的例子并非指其甲烷的获得是合成,而是举一个最简单获得甲烷的例子罢了。
原帖由 88-99 于 2009-2-18 14:28 发表
就是类似涡扇到冲压这么大的技术飞跃,比如新型的火箭发动机可以大幅提高比冲,推力等,有这个可能吗

去查查固冲的资料吧,防空导弹和反舰导弹都有用过的。
原帖由 旺财与小强 于 2009-2-18 18:53 发表

1、所有的烃是可以通过化工合成的。
2、发酵过程非常复杂,可不是简单的分解。

说说,看看是怎么“合成”的?
冲压和火箭发动机转换的设计,似乎出现过,记得结果是相当失败
原帖由 H2SamHon 于 2009-2-17 17:59 发表

现在,导弹用的固冲技术解决了,如果高空高超音速的冲压技术解决了,用在火箭上,那说法就不一样了。
比如象长五那样的大火箭,五米的直径,迎风面积达二十平米,每前进一米就吸入二十方的空气,在低空就是是二十 ...


Scramjet的发动机大家都在搞,几十年了,始终无法突破技术瓶颈而已,否则你以为X-43A测试什么的。TBCC和RBCC,论证那么多年了,不过未来很多年内还是没有实用的希望。至于酒精,留意点的话看看这东西热值和比冲太低,用它还不如用氨呢,X-15用的就是液氨
原帖由 一笑方圆 于 2009-2-18 01:07 发表
现在还是毛子的全 液氧/煤油 火箭最便宜。
液体火箭 起飞级 还是看毛子的研究方向。
起飞级 液氧/煤油。
上面级 液氧/液氢OR煤油OR甲烷

其中甲烷是最有可能用在上面级的。未来的星际飞行也有可能。
目前太阳系 ...


甲烷的发动机,美国人做的最深入,呵呵,不是毛子
原帖由 H2SamHon 于 2009-2-18 19:10 发表

说说,看看是怎么“合成”的?

比如碳化铝水解就能生成甲烷
现在由于甲烷可以从天然气中获得,所以一般只作为工业原料,而不作为产物。
原帖由 纸飞机 于 2009-2-18 19:11 发表
冲压和火箭发动机转换的设计,似乎出现过,记得结果是相当失败

那都是咸丰年时候的技术水平的搞的,现在不同了。
原帖由 lsquirrel 于 2009-2-18 19:39 发表


Scramjet的发动机大家都在搞,几十年了,始终无法突破技术瓶颈而已,否则你以为X-43A测试什么的。TBCC和RBCC,论证那么多年了,不过未来很多年内还是没有实用的希望。至于酒精,留意点的话看看这东西热值和比冲太 ...

我提酒精主要是想到这是生物制取的燃料,比石油、天然气这些化石能源可以更长久。
而且酒精虽然燃烧值低,但他不用低温储存;
如果解决了冲压问题,七八十公里高度以下能用上空气中的氧,少带一大半的液氧,酒精所有的缺陷都可以抵消了。

最好的是发射成功后马上可以到燃料库弄点出来,兑点水就可以上庆功宴了!
原帖由 旺财与小强 于 2009-2-18 20:22 发表

比如碳化铝水解就能生成甲烷
现在由于甲烷可以从天然气中获得,所以一般只作为工业原料,而不作为产物。

天然气烧完了就不知要再等多少万年才行了。