液氧甲烷发动机相比液氧煤油和氢氧发动机有什么优势?我国液氧甲烷发动机是什么水平?

08-07 资讯 投稿:京浩岚
液氧液氢发动机优势十分明显,液氧甲烷发动机不能替代液氧液氢发动机,但它它的成本优势非常明显,目标是替代液氧煤油发动机。

液氧煤油发动机是现今最成熟的发动机,从上世纪50年代开始研制,到现在已经有近70年的历史,它的优点是推力大,无污染,经济性好,可靠性高,缺点是比冲低,不好重复利用。代表液氧煤油发动机最高水平的两款发动机是俄罗斯的RD-180和RD-170。

RD-180:真空推力:423吨,真空比冲:338S

RD-170:真空推力:806吨,真空比冲:337S

氢氧发动机是比冲最大的发动机,是唯一能超过400S的技术。但由于燃料不稳定,储存运输困难,发动机制造设计难度高,带来的是成本超高。

氢氧发动机的代表是美国的RS-68。

RS-68:真空推力:334吨,真空比冲:409S

液氧甲烷发动机是现今开始比较流行的新技术,不像那两款发动机都有半个世纪的历史,液氧甲烷发动机都还在研发阶段,它的优势是什么呢?便宜,燃料比起煤油和液氢,容易制备,也易于运输存储,价格是氢氧的1/60,发动机技术上与液氧煤油类似,相对于氢氧发动机简单可靠,发动机的制造成本也低,和液氧煤油发动机相比,特别重要的一点是不会造成积焦或积碳,对发动机的重复使用十分重要,一般的液氧甲烷发动机的重复使用次数都设计在10-100次,这样进一步拉低成本。

液氧甲烷的比冲居于液氧煤油和氢氧之间,各方面性能也比较居中。

还有一点,液氧甲烷发动机是为殖民火星而生,因为火星大气95%是二氧化碳,而且也有水存在,依靠这两者,可以生产出液氧和甲烷,以它作为燃料,再加上重复利用技术,未来在火星上建设火箭发射基地,是非常有可能。

现在新兴的私人火箭公司都在研发液氧甲烷发动机,代表性的是美国Space X公司的猛禽发动机与美国蓝色起源的BE-4发动机。

猛禽:推力:200吨,比冲:350S

BE-4:推力:249吨,比冲:340S

中国的私人火箭也在研发液氧甲烷发动机,如蓝箭航天的天鹊TQ-11发动机和TQ-12发动机已经试车成功,TQ-12发动机真空推力:80吨,在世界位列第三。以此两款液体甲烷发动机做出的火箭朱雀二号预计2021年发射。中国另一家私人火箭公司星际荣耀的15吨级的液氧甲烷发动机也已试车成功。

对于主流的火箭公司,依然是采用之前的固体+氢氧或液氧煤油或液氧煤油+氢氧的模式,毕竟是有自己的研发体系和成熟产品在那里,没法贸然的改用其他新燃料技术,如美国最新研发的超级火箭SLS,就是采用固体+氢氧的方式,中国的正在研发的超级火箭长征9号则沿用液氧煤油+氢氧的方式,不过在成本上已经受到了严峻的竞争压力,其中欧洲和日本的火箭研究方向已经转向低成本,俄罗斯的日子也不好过。中国因为本身自成体系,且一直受到国际排挤,反而没那么大的影响。

液体燃料导弹在一级战备的时候会提前加注么? 这个问题要分两方面来回答。首先是确定什么叫一级战备,其次是确定液体燃料导弹在什么状态下加注燃料。

我国制订了详细的战备体制,被称为中国人民解放军战备等级,目前被分为4级,当中一级战备为最高,而四级战备为最低,在不同的战备等级下,我军需要使用不同的策略和方式来应对可能出现的不同状况。当然除了军队,公安消防、武警部队和民兵也都有着对应的战备等级。

中国的战备等级和其他国家一样,会随着事态的变化做出相应的调整,具体的国防部对此负责,在参考产生威胁的国家军事动向、邻国动向和中国被攻击的可能数个因素,综合决定是该上升等级还是该下调等级。

具体的战备等级如下:

1、四级战备:

如果外国展开大型军事行动,如军演等,只要可能会对中国产生影响,那么就会进入四级战备状态。但是该级状态仍会维持平常军队部署态势,只会另行调整部队值班时间,并进行战备检查,加强巡逻,增强边防,并且保持与有关部门的通信畅通。

2、三级战备:

进入三级战备,这表明目前的国际局势已经较为紧张,国外的军事行动已经会对中国产生一定的间接影响。针对此,我军变开始进入战备动员状态,解放军值班人员随时待命,并开始积极部署侦察部队,并对通往军事设施和地区的道路实行管制,后备部队和物资也在紧张筹备之中。

3、二级战备

二级战备已经是局势很紧张的表现了,国外军事行动已经会对中国造成直接影响,但是程度较轻,还不至于随时随时爆发战争。进入二级战备,解放军值班人员开始加班执勤,扩充军队已经被提上日程,以应对未来突发局势,各级部队开始进行临战训练,阵地工事设置完毕。

4、一级战备

一级战备是最高的战争准备状态,表明目前国际局势已经十分紧张,真正随时会爆发。所以这也标志着我军正式进入准备战争状态,解放军值班人员夜以继日的倒班工作,并开始紧急扩充部队,动用所有能够动用的后备役部队,枪械、火炮、飞机、坦克、舰船都处于待命状态,换句话说枪械都已经装备实弹,仅仅只有保险未被打开而已。

解放军战备等级要求解放军实施的措施或者行动可以是很基本的,例如进行战备检查、加强巡逻及保持通信等。然而,这些措施或者行动在必要时可以是非常严格,例如紧急扩充军队及军队准备应战等。在解放军建军至今,已经有数次一级战备状态,其实满足一级战备,条件并不苛刻。

2001年4月1日,著名的 南海军机碰撞事件 中,王伟驾驶的一架歼-8 II战斗机与美国的EP-3侦察机发生碰撞,王伟在事故中下落不明。事发后很短时间之内,我军的战备状态就被迅速提升到了一级战备。

液体燃料导弹加注燃料,需要分清楚是哪种导弹,目前我国现役的使用液体燃料火箭发动机的导弹并不多,空军有少量红旗-2地空导弹,火箭军有东风-5战略导弹。其中只有红旗-2导弹需要在临战状态下加注液体燃料,因为燃料有着强腐蚀性和剧毒。

而东风-5战略导弹就不一样,经过改进以后,东风-5导弹燃料加注以后,能够长期贮存,随时发射。

这属于理解上的问题了,我们可以把一级战备视为部队进入临战状态,可以随时投入军事行动,不意味着导弹处于可以待发的状态,只能说导弹部队进入可以随时战斗的状态了。

一级战备是涉及到多方面的标准,不是简单单的导弹马上可以发射了,那叫待发射状态,不叫:一级战备。像导弹等武器完成发射前的准备阶段,可以按一下键钮就可以发射了,不管是什么样的导弹,这也不是什么一级战备,而是待击发状态。

象液体导弹的液体燃料,只有在是发射之前,才能加注,这不是一级战备的标准动作,而是发射动作。现在的液体弹道导弹实现了那个常态化储备,也就是说,发动机内的液体燃料在出厂之前只有已经加入了火箭发动机之内。免除了发射前加注的程序。

一级战备,主要是指人员与装备就位,不等于说,马上就可以开火,尤其是地地导弹,它们只能进入发射准备,而不是已经完成了发射的各项程序,直接点火就行了。

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