10月17日上午，長(zhǎng)征二號(hào)F型運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心騰空而起，成功將宇航員和“神州十一號(hào)”飛船送入太空。國人通過電視、互聯(lián)網(wǎng)目睹了整個(gè)發(fā)射過程。對(duì)于發(fā)射轉(zhuǎn)播最深的印象？當(dāng)然是火箭點(diǎn)燃后的火舌刺破長(zhǎng)空的瞬間，美麗而壯觀。震撼的發(fā)射過程確實(shí)好看，但是神奇的火箭究竟用什么發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料才能一飛沖天呢？

看過上兩期《今天只談霸天虎 淺析飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的軼事》《今天只聊水里游 船用巨無霸發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介》欄目卡友都應(yīng)該知道，航空和艦船發(fā)動(dòng)機(jī)的類別比較復(fù)雜。相比它們，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)類別則要簡(jiǎn)單很多，因?yàn)榛鸺l(fā)動(dòng)機(jī)工作原理都一樣，區(qū)別只是燃料不同而已。今天我就來給大家簡(jiǎn)單介紹一下目前主流火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料種類，探尋能把航天員發(fā)射上太空的神秘動(dòng)力來源。

● 偏二甲肼 四氧化二氮

本次運(yùn)送航天員和神州十一號(hào)飛船的長(zhǎng)征二F型火箭使用的是偏二甲肼和四氧化二氮液體燃料，前者是火箭的燃料，后者則作為氧化劑。這種燃料類型的優(yōu)點(diǎn)是便于儲(chǔ)運(yùn)，因?yàn)樗鼈兌际浅貭顟B(tài)，可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存?；鸺l(fā)射時(shí)只要將這兩種液體在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室混合即可，不用單獨(dú)進(jìn)行點(diǎn)火，因?yàn)樗鼈兓旌现髸?huì)自行燃燒。

神州十一號(hào)飛船發(fā)射

不過這種性能優(yōu)良的火箭燃料也有著不小的弊端，首先是偏二甲肼本身有劇毒，人接觸到之后嚴(yán)重威脅生命。另外它的氧化劑四氧化二氮有著極強(qiáng)腐蝕性的同時(shí)也擁有劇毒，使用加注都需要非常小心。也正因?yàn)槿绱?，使用此種燃料的火箭正趨于減少，早晚有一天會(huì)被淘汰。

● 液氧煤油

液氧煤油燃料很好理解，就是使用液氧作為氧化劑，煤油作為燃料的火箭。它具有推力大、無污染、使用方便、價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)橐貉鹾兔河投际黔h(huán)保燃料，易于存貯和運(yùn)輸，且還比其它燃料便宜很多。

前蘇聯(lián)RD-170火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

綜合性能雖然無可挑剔，但是能用液氧煤油的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)在是太難制造了。之前，全世界范圍之內(nèi)能把液氧煤油火箭發(fā)動(dòng)機(jī)做到極致的國家也只有前蘇聯(lián)和他的繼任者俄羅斯，他們生產(chǎn)的RD-170型系列發(fā)動(dòng)機(jī)真空推力高達(dá)800噸級(jí)，并且可靠性非常好，甚至衍生型號(hào)被出口到了美國，長(zhǎng)期供美國宇宙神3和5系列火箭使用。

國產(chǎn)YF-100液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)試車

說到這里不得不提一下即將在年底首發(fā)的中國新一代大運(yùn)力火箭長(zhǎng)征五號(hào)，它采用的就是液氧煤油燃料，發(fā)動(dòng)機(jī)為國內(nèi)自行研制的YF-100型高壓補(bǔ)燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，這也讓我國成為了世界上少數(shù)掌握此項(xiàng)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的國家。

● 液氫液氧

氫氣可以燃燒，當(dāng)然也能做火箭的燃料，只不過火箭使用的是呈超低溫狀態(tài)的液態(tài)氫，能量密度高，而液氧則作為氧化劑起到助燃的作用。氫氧燃料有著諸多的優(yōu)點(diǎn)，比如完全無污染，因?yàn)樗鼈內(nèi)紵漠a(chǎn)物是水，完全不產(chǎn)生污染物。

除此之外另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是比沖高，比沖是運(yùn)載火箭至關(guān)重要的參數(shù)，直接影響著運(yùn)載能力，比沖高就意味著運(yùn)載火箭能以較小的自身重量達(dá)到更高的運(yùn)載能力。

長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭

但是氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的整體推力相比其它類型的不是很大，所以很少被用在火箭的第一級(jí)上。但是憑借比沖高的優(yōu)勢(shì)，火箭的二三級(jí)非常適合使用氫氧燃料，比如我們國家長(zhǎng)征三號(hào)火箭的第三級(jí)就采用的是氫氧燃料。

● 固體燃料

美國三叉戟固體燃料潛射導(dǎo)彈

固體燃料，顧名思義就是火箭的燃料呈固體狀態(tài)，并不是常見的液體。固體燃料的火箭究竟有何好處呢？其實(shí)答案很明確，那就是不用在發(fā)射之前加注燃料，可以做到隨時(shí)發(fā)射，并且固體燃料火箭可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存，這些都是普通液體火箭沒法比的。

俄羅斯白楊M機(jī)動(dòng)型洲際導(dǎo)彈

憑借著這些優(yōu)勢(shì)，固體燃料火箭將運(yùn)載的衛(wèi)星換成了彈頭，搖身一變成為了導(dǎo)彈。目前世界上主流的彈道導(dǎo)彈幾乎都采用固體燃料，列如我們國家的東風(fēng)31洲際導(dǎo)彈、俄羅斯的白楊M，美國的三叉戟潛射導(dǎo)彈等。固體燃料導(dǎo)彈可以裝在車上、潛艇上進(jìn)行機(jī)動(dòng)發(fā)射，免去了發(fā)射之前加注燃料的繁瑣過程，提高了反應(yīng)時(shí)間。

● 編后語

其實(shí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料類型遠(yuǎn)不止這幾個(gè)，還有著諸如酒精、甲烷等多種類型，但由于使用較少，我在這里也就不著重介紹了。另類發(fā)動(dòng)機(jī)介紹系列文章到這里就已經(jīng)全部結(jié)束，如果大家喜歡，以后我還可以繼續(xù)給大家介紹其它類型我們不了解的發(fā)動(dòng)機(jī)。（文/任海軍 圖/網(wǎng)絡(luò)）