导弹和火箭发射在很长一段时间都十分危险。比如早期的导弹和火箭,因为当时的技术限制,采用的燃料都是高腐蚀性而且极易燃烧爆炸的不稳定材料,稍不注意就可能酿成可怕的事故。哪怕到后世,火箭和导弹的燃料加注过程也绝不是闹着玩的。
二战期间,德国采用火箭发动机的ME163“彗星”式截击机就事故频发。和普通战机不一样,一旦燃料箱发生泄露,临近燃料箱的座舱内的飞行员就会被高腐蚀性的剧毒燃料溶解!因燃料爆炸而损失的彗星飞机比被敌人击落的还要多。
因此雅尼克打心底不怎么喜欢液体燃料。“固体推进剂的研究怎么样了?”液体燃料事故频发,二战德军想改成固体燃料,因战争结束未能成行。
最早的固体推进剂算是华夏古代四大发明之一的黑火药。早在唐朝初,公元682年左右,炼丹家孙思邈所著《丹经》一书中就有黑火药的配方。它是用15%的木炭作为燃烧剂,75%硝酸钾作氧化剂。10%的硫磺既是燃烧剂又有粘结木炭和硝酸钾的作用。
公元975年用黑火药的火箭已作为一种武器在战争中使用。13世纪这种火箭传入阿拉伯国家,以后又传到欧洲。
但是黑火药能量低,强度差,不能制成较大的药柱,燃烧时生成大量的烟和固体残渣。使用黑火药的固体火箭射程近、杀伤力小。现代导弹和火箭上已经难觅黑火药的踪影了。
随着工业和科学技术的发展,各种固体推进剂如雨后春笋般涌现。
能够成为推进剂的材料有很多,凡是能够在没有外界氧化剂存在的情况下发生不依赖于外力的持续燃烧,并能在燃烧期间产生大量高温气体分子或固体喷流的材料均有这个潜力。总体来说,燃烧是一种剧烈的快速放热的氧化还原反应,因此推进剂自身必须要同时含有氧化剂和充当还原剂的燃烧剂。
氧化剂和燃烧剂都是固体的推进剂叫做固体推进剂。它们被制成符合设计要求的几何形状,浇铸或充填在一个一端开口的容器内。当被点燃的时候,推进剂的化学能转化成燃气的热能,在经过发动机喷管的时候,又部分转化成动能,形成推力。
克雷默博士恭声道。“复合固体推进剂还在研制当中,快的话不出一年就能研制成功。”
其实固体推进剂有现成的,就是子弹炮弹里用的无烟火药,也就是硝化棉。
硝化棉是一种纤维状的物质,很难做成固定形状的弹体装药,人们用粘稠的硝化甘油做增塑剂和硝化棉混合在一起便形成了双基推进剂。在很长一段时期内,双基推进剂都是固体火箭发动机的主要原料。
硝化棉和硝化甘油本身都既包含氧化剂的成分又包含燃烧剂的成分。硝化棉有点儿富燃(
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