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[One]、宇宙神5号和长征五号运载能力
阿特拉斯5运载火箭也就是更多人熟知的宇宙神5运载火箭,该火箭作为美国军用卫星的专属运载火箭之一,承担了美国军方很多侦察卫星的发射任务。的确从火箭总推力来看,宇宙神5运载火箭的总推力已经和我国现役最大的的长征五号运载火箭持平,但是在具体的运载力和火箭自身重量方面又有很大的差异,比如长征五号近地轨道运载力高达25吨,地球同步转移轨道也有14吨的运载力,但是长征五号自身发射重量高达878吨;而作为对于宇宙神5运载火箭虽然近地轨道运载力只有19.8吨,地球同步转移轨道运载力也只有9吨,但是该火箭发射质量却只有569吨,这样算下来的话长征五号的单位发射重量比宇宙神5运载火箭低了不少。
其实之所以两款火箭在发射载荷相差并不是很大的情况下,自身发射重量有较大差异的核心原因还是在于其采用的动力系统不同所导致的。比如长征五号和宇宙神5虽然都是两级半结构,但是长征五号芯一级采用了两台海平面推力50吨的氢氧火箭发动机,四台助推器也使用了多达8台海平面推力为120吨的液氧煤油火箭发动机,所以整个火箭发射总推力=50*2+8*120=1060吨;
而美国的宇宙神5运载火箭芯一级采用了一台俄罗斯制造的RD180液氧煤油火箭发动机,该发动机海平面推力高达400吨,外加5台单台推力127吨的固体火箭助推器,使得宇宙神5运载火箭发射总推力也达到了400+127*5=1035吨。
但是造成两款火箭自身重量相差较大的原因就体现在发动机类型和数量上了,比如先从火箭发动机自身重量来说,长征五号一级火箭算上四台助推器发动机总数量达到了10台,按照官方公布的发动机重量来计算的话,长征五号一级火箭的这10台液体火箭发动机自身干质量就不低于30吨,而宇宙神5火箭芯一级采用了一台质量只有5.5吨但是推力却高达400吨的RD180液体火箭发动机,外加五台固体火箭助推器干质量的话,实际上从发动机数量还是固体火箭发动机结构相比液体火箭发动机结构更为简单、质量更轻这两点来说,长征五号一级火箭自身的重量都要比宇宙神5运载火箭重不少。
其次从燃料角度来说,长征五号在起飞阶段90%的推力由四台助推器提供,而宇宙神5火箭在起飞阶段由五台固体助推器提供的推力只占总推力的60%。什么概念呢?这意味着宇宙神5火箭不捆绑任何助推器的情况下仍然具有一定的发射载荷,而长征五号依靠芯一级推力连自身都飞不起来。
而且相比固体火箭助推器使用的燃料主要由将近90%的铝粉末和氧化铁以及一些粘合剂组成而言,主要使用液氧煤油燃料的长征五号使用的煤油自身的高达0.8比重也直接增加了火箭自身的发射重量。
所以总的来说,长征五号虽然和宇宙神5运载火箭的发射总推力基本一样,但是因为长征五号采用的全液体动力方案自身存在液体火箭发动机比固体火箭发动机结构复杂、重量更大的特点,而且液氧煤油燃料也要比固体燃料重很多,所以这就导致全液体的长征五号自身重量超过液体+固推的宇宙神5运载火箭不少。当然当年在研发长5的时候也曾有过捆绑更多数量固体助推器来提升长5发射载荷的方案,但是介于固体火箭发动机比冲较低,而且无法随意调节推力输出,所以最终还是选取了现阶段我们看到的全液发方案。
[Two]、火箭发动机和航空发动机哪个复杂
〖One〗、你好,火箭发动机比航空发动机更为复杂。火箭发动机需要在极短时间内产生极高的推力,同时需要在极端的环境条件下工作,如高温、高压等。
〖Two〗、火箭发动机还需要控制燃料和氧化剂的混合比例、燃烧速度等参数,以保证发动机的工作效率和安全性。相比之下,航空发动机的工作条件相对稳定,需要的推力也相对较小,因此相对来说更为简单。
[Three]、宇宙飞船的发动机都是什么原理
火箭发动机是一种反作用力式发动机。火箭发动机是以一条著名的牛顿定律作为基本驱动原理的,该定律认为“每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力”。火箭发动机向一个方向抛射物质,结果会获得另一个方向的反作用力。说白了就和冲天炮一样,点着了的火箭向下方喷射灼热的气体来推动火箭向反方向飞行。
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