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液氫、液氧、液氮火箭發(fā)射的“加油站”

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時間:2018-09-07 10:02:00【
西昌的衛(wèi)星發(fā)射場技術(shù)勤務(wù)站氮氧站,一個常年給航天發(fā)射供給燃料的地方。西昌和航天難解難分,這里地理位置最優(yōu),從1984年“首發(fā)”至今,已經(jīng)進(jìn)行111次航天發(fā)射,成功將120多顆航天器送上天。作為我國唯一能夠發(fā)射中高軌道航天器的發(fā)射中心,這里最早使用低溫燃料液氫液氧。而西昌衛(wèi)星發(fā)射中心所有低溫燃料的生產(chǎn)、化驗(yàn)、運(yùn)輸、加注、轉(zhuǎn)注,都由這個氮氧站負(fù)責(zé)。
 

在這里,液氫、液氧和液氮?dú)怏w有什么作用呢?
 
大家都知道,氮是惰性氣體,不支持燃燒。液氮的主要作用是預(yù)冷管路、置換管道。也就是說,加液氮主要為了清除管路里面的雜質(zhì),將其凈化為氮環(huán)境。因?yàn)榧映R?guī)燃料的時候,要求管路里面不能有雜質(zhì)、不能有水分、不能有空氣。在現(xiàn)代火箭及宇航技術(shù)中.大量使用氮?dú)?。液氮是火箭燃料的推送劑,還可用于火箭發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的氣密性檢查。為保證火箭發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的渦輪泵正常工作,要求泵在一定的凈正吸入壓頭下工作,以防產(chǎn)生汽蝕,為此,在火箭起飛前要對推進(jìn)劑貯箱增壓。
 

氧氣

液氧主要是作為助燃劑來使用,在航天、潛艇和氣體工業(yè)上有重要應(yīng)用。液氧為淺藍(lán)色液體,并具有強(qiáng)順磁性。在航天工業(yè)中,液氧是一種重要的氧化劑,通常與液氫或煤油(二者作為還原劑)搭配使用。在作為推進(jìn)劑時,液氧能為發(fā)動機(jī)提供很高的比沖。另外,相對于另一種常見的推進(jìn)劑組合四氧化二氮-偏二甲肼,液氧的幾種搭配形式清潔環(huán)保。
 
液氫則是三級火箭和衛(wèi)星的燃料。
 

氫氣

液氫液氧的組合構(gòu)成了化學(xué)火箭中的最強(qiáng)動力。這股力量蘊(yùn)含在冰冷和恬靜之中。液氫液氧混合物能夠迸發(fā)出的能量是TNT炸藥的5.4倍。(這個數(shù)據(jù)在土星火箭和半人馬座火箭的幾次試車爆炸事故中得到了充分地驗(yàn)證。)氫在氧中燃燒的速度幾乎是汽油蒸汽在氧中燃燒速度的9倍。在一個池子中倒入1米深的煤油的話,點(diǎn)燃的煤油用7分鐘會燃盡,而如果倒進(jìn)去的是同等體積的液氫的話,只需 34秒就能把氫氣中蘊(yùn)含的能量釋放出來,變成滾燙的水蒸氣云團(tuán)。


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