> 数据图表

如何才能2.3、动力系统——燃料类型

2026-9-6
如何才能2.3、动力系统——燃料类型
2.3、动力系统——燃料类型推进剂包含氧化剂与燃料,氧化剂普遍选用液氧;主流燃料有液氢、煤油、甲烷三类。燃料的密度、储存温度、燃烧混合比、真空比冲,决定储箱体积、隔热要求、发动机输出性能以及复用维护难度。3种燃料体系性能推进剂组合 燃料密度/(kg⋅m−3)燃料储存温度/K液氧储存温度/K混合比真空比冲/(m⋅s−1)液氧-煤油液氧-液氢液氧-甲烷71840422推进剂组合 核心优势20常温1108888883种燃料体系优劣62.332.77457348365液氧-煤油1.常温液体,地面加注方便,运输储存成本低;2.能量密度大,密度比冲(单位体积提供的推力)更高。液氧-液氢1.质量比冲为三者最高,深空速度增量能力最强;2.燃烧无固体残渣,发动机无积碳;3. 产物完全清洁液氧-甲烷1.甲烷分子结构简单,燃烧更充分,几乎不产生积碳;2.甲烷的结焦温度高达978摄氏度,允许发动机在更高温度和压力下工作,有利于提升其性能和寿命;3.所需点火能量更低,多次启动能力更强;4.能“自生增压”,可省去高压气瓶系统,简化增压输送设计。资料来源:科技日报,航空学报,金元证券研究所主要短板1.煤油结焦积碳污染管路过滤器,严重限制复用能力;2.液氧低温,在轨存在蒸发损耗,不可长期在轨贮存;3.冷热共存带来热隔离设计负担1.液氢密度极低,贮箱体积巨大,箭体重量、气动代价大;2.氢脆对材料要求严苛;3.蒸发损耗大,地面与在轨保压保冷成本高;4.地面液氢制备、运输成本很高1.仍属于低温推进剂,贮箱需要绝热,在轨有蒸发,不能无制冷长期贮存;2.密度低于煤油,贮箱体积大于煤油。