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第46章 未来主力(2 / 2)

甲烷燃料仓的体积。

如果使用氢气就会增加燃料仓的的重量,火箭自身的重力提高了,相对的火箭的有效载荷就降低了,从这点上看氢气的高比冲毫无意义还不如直接用甲烷划算。

目前多数火箭仍以RP-1作为燃料。因为RP-1有两个比较明显的优势。第一RP-1的密度是809千克每立方米,这个密度比液态的甲烷大了两倍,火箭可以实现比甲烷更小的燃料仓。第二RP-1常温下液态形式存在,存储方便。

看上去RP-1是个相对来说不错的燃料,不管你选择RP-1、液氢、还是甲烷,在氧化剂的选择上,液态氧依然是首选,氧气的沸点是-183摄氏度,冰点是-219摄氏度。

RP-1的冰点只有-60摄氏度,如果把它们俩放到火箭燃料仓里,就必须要在RP-1的燃料仓和液氧的燃料仓之间添加隔温设施,这又增加了火箭内部设计两个隔温燃料仓的复杂度。

液态甲烷的沸点是-162摄氏度,冰点是-184摄氏度,这里甲烷的优势非常明显,甲烷这种特性使得液态甲烷仓和液氧仓之间几乎不需做任何隔温设施。另外在制造成本上看,每公斤RP-1大约比液态甲烷贵了15倍,RP-1的性价比太低。

另外RP-1燃烧之后会产生大量的碳,虽然大多数的含碳物质会被排放到大气中,但还是会有少部分燃烧不完全的煤油,会附着在发动机内外表面,这又无形增加了发动机排污系统和冷却系统的复杂度。

对比使用甲烷的发动机,因为甲烷的沸点很低,即使出现不完全燃烧现象也会以气体形式被排到发动机之外,另外甲烷燃烧之后只会产生二氧化碳和水,发动机的清洁工作变得特别的容易。

从以上的种种我可以知道,选择火箭燃料,甲烷相较于液氢而言,它降低了发动机的设计复杂度以及发动机材料耐热的苛刻要求,再有甲烷的性价比最高,它比RP-1便宜且易清洁又相对环保,甲烷理直气壮地成为了火箭发动机燃料的未来主力。

你们想想火星上没有办法制造出RP-1但是制造甲烷是可以的,所以罗伯特祖布林书里写的没有毛病。”

因为沈星海解释了萨巴蒂埃二氧化碳还原系统,古慧英已经是彻底地对这位沈老师心服口服了,作为火箭设计技术员的沈星海,关于火星火箭燃料为什么选用甲烷,一番详细而又专业的分析,让大家对火箭燃料有了一个全新的认识,更让认为在火星上用氢气和二氧化碳制备甲烷是脱裤子放屁的方永元听得哑口无言。

“听说这两位老师是男女朋友,都在中科院冷湖赛什腾山天文台工作,真是厉害的人物。”有人在小声议论沈星海和贾雯雯。

因为谢欣怿和展高寒一样看过《赶往火星》,谢欣怿刚才站出来声援展高寒,没想到被方永元,古慧英和其他几个同学一顿围殴,实在没办法只能向沈星海求援,这下谢欣怿可得意了,他骄傲地仰着头扫视教室里的同学。

还有认为二氧化碳就是已经释放过化学能的稳定的氧化终态不能作为能源的望仪文表示不服:“沈老师你说火星上是可以将二氧化碳转化为氧气,这又是怎么做到的?”

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