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[原创作品] 理论上看,甲烷工质的聚光太阳能热推进火箭能有多少比冲?

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hyperion 发表于 2017-7-9 15:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

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RT,在采用液氢工质时聚光太阳能热推进火箭可以提供800~900s的高比冲(比化学推进高一倍),而功率密度也至少是电推进的10倍以上。看起来这应该是一个很有前景的轨道转移上面级方案吧?但采用液氢工质时,液氢很低的沸点和密度是个大问题。而从固体火箭的例子看,气流中的固体份似乎并不会明显降低气体的膨胀速度。那么能否考虑这样一个方案:聚光太阳能热推进火箭采用110K、0.42kg/L的液体甲烷作为工质,在聚光加热过程中甲烷裂解为氢气和炭黑,这样的固气混合物在膨胀过程中就可以获得接近氢的比冲了,而空间储存能力则大大改善。
喵科动物 发表于 2017-7-9 20:26 | 显示全部楼层
为什么要用严重积炭的推进剂?水或者氨都行。
 楼主| hyperion 发表于 2017-7-10 19:41 | 显示全部楼层
喵科动物 发表于 2017-7-9 20:26
为什么要用严重积炭的推进剂?水或者氨都行。

为了获得尽可能低的气体分子量呀!用氨的话,分解后气体的分子量是8.5。而甲烷完全裂解之后,气体分子量就降到2了(当然里面有大量固体炭黑,不过这个不太影响膨胀速度吧?)。此外生成的炭黑具有很高的光吸收率,能够大幅增强工质的吸光能力。
喵科动物 发表于 2017-7-11 00:02 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2017-7-10 19:41
为了获得尽可能低的气体分子量呀!用氨的话,分解后气体的分子量是8.5。而甲烷完全裂解之后,气体分子量 ...

气体和固体加起来的平均密度又不小
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