产品名称: 火箭燃料怎么做?
上架时间: 2020-11-03
详细介绍

  火箭燃料不难搞,难搞的是氧化剂。例如世界运载火箭鼻祖A-4火箭(V-2导弹)、送艾伦·谢泼德(第一个进入太空的美国人)的水星载人飞船亚轨道飞行的红石火箭都是液氧-乙醇(酒精)组合。乙醇可以直接购买也可以酵母酿造,然后通过多次蒸馏等方式提纯,其实常见的。酒精纯度低虽然热值低但燃烧室温度低冷却和发动机制造要求相对也低,所以A4系火箭包括红石是用75%而不是99%以上浓度酒精。

  土星5号、联盟、长征7号等用液氧-煤油组合,煤油燃料是比较容易搞,不过一般民用煤油燃料包括喷气式飞机用的煤油对于火箭发动机而言成分不够合理、纯度不够高,结焦、积碳等现象比较严重不适合火箭发动机,需要进一步精炼加工,这个一般人就搞不定了。

  作为氧化剂的液氧搞起来就相对麻烦多,液氧一般通过压缩机把空气液化然后分馏获取,一般人不可能有这样的设备,不过好在液氧在工业、医用等非常普遍,也许可以像液氮一样购买(我不确定个人是否容易获得),也许可以买压缩纯氧然后用容易购买的液氮通过热交换器冷却液化获取液氧,不过这个操作对普通人而言还是太困难了,需要足够专业知识和动手能力。

  过氧化氢(双氧水)也是选择,可以通过反复蒸馏把市场上容易买到消毒用低浓度产品提纯浓缩,不过高浓度过氧化氢非常非常危险,不稳定容易分解爆炸还有强腐蚀性、助燃性,俄罗斯近2万吨的库尔斯克号核潜艇就是因为鱼雷里的高浓度过氧化氢泄露导致起火爆炸沉没,全员遇难无生还。

  航天飞机、SLS、德尔塔IV、长征5号用液氧-液氢组合,氢、氧都可以通过霍夫曼电解装置电解水获取,不过要把氢、氧液化需要给力的压缩机和冷却设备了,普通人搞不定。

  SpaceX的BFR/Starship、蓝色起源的新格伦等使用液氧-甲烷组合 ,甲烷本身很容易获得,天然气主要成分就是甲烷,还有沼气里也有大量甲烷,问题是提纯和液化甲烷对一般人而言还是困难。

  X-15火箭飞机用液氧-氨组合,氨是挺常见,重要工业原料、肥料、冷媒,不过氨很易燃易爆而且毒性强,所以别想这个。

  大力神、质子、东风4、5、长征1、2、3、4型等用的自燃类推进剂组合例如发烟硝酸、四氧化二氮-肼等因为有剧毒而且特别活泼所以一般人想也别想,难造也买不到还特别危险,就算自己没毒死炸死也会被送温暖修水表,还是特别加急的。

  至于固体火箭燃料,早期固体火箭用黑火药然后是硝化纤维现代固体火箭推进剂成分包括高氯酸铵作为氧化剂铝粉作为燃料,端羟基聚丁二烯、聚丁二烯丙烯腈(PBAN)等聚合物作为粘合剂添加RDX等高能炸药增强,当然还有各种稳定剂辅助。对个人而言固体火箭燃料基本都没法造而且很危险、都是管制品无法获得,浇筑固体燃料火箭药柱更是高危活动容易爆炸,一般人顶多玩玩航模火箭用的硝糖燃料。

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