4. 试分析液体火箭发动机和固体火箭发动机的优缺点,各适合于什么情况...

Question

如题所述

Answer 1

1. 液体火箭发动机的优点包括燃料能量密度高和比冲大，这使得它们在提供推力方面更为高效。流量控制相对容易实现，使得液体发动机在机动性方面表现优异，例如在轨道修正或航天器变轨时能够灵活控制推力。此外，液体发动机可以实现随意熄火和再启动，某些氧化剂和还原剂甚至无需点火，混合后即可自动燃烧。液氢和液氧的组合是一种基本的液体燃料，其燃烧产生的污染极小，对环境的影响较小。例如，美国航天飞机在发射时使用的就是这种燃料，其主燃料箱装载的就是液氢和液氧。
2. 然而，液体火箭发动机也有其缺点。液体燃料不便于长期储存，通常在发射前才进行加注。许多液体燃料具有腐蚀性和毒性，并且易燃易爆，这增加了储存和操作的风险。历史上的许多弹道导弹事故都是由液体燃料引起的，这也是后来转向固体燃料的原因之一。例如，美国航天飞机在发射前加注的液氢和液氧，若因天气原因发射暂缓，还需要将燃料抽回，为此发射台边缘特别设计了用于储存大量燃料的球形储罐。
3. 固体火箭发动机的优势在于其贮存方便、安全性好和机动性较强。这些特点使其首先被应用于军事领域。目前，美国几乎所有火箭和导弹的燃料都已采用固体形式。固体燃料的这些特性使其在开发双推力火箭方面具有潜力。
4. 固体火箭发动机也存在一些缺点。其比冲相对较低，能量密度不如液体燃料，且无法实现流量控制，只能通过熄火和再点燃来控制推力，一旦点燃就需燃烧至燃料耗尽。不过，固体发动机的结构更为简单。