猎鹰火箭和星舰的燃料对比

猎鹰火箭是液氧煤油(Kerolox),星舰则是液氧甲烷(Methalox)。

Source: Everyday Astronaut

具体而言,猎鹰火箭使用RP-1(煤油)和液态氧气作为燃料组合(Kerolox),由Merlin引擎提供推力。星舰使用甲烷和液态氧气作为燃料组合(Methalox),由Raptor引擎提供推力。

猎鹰火箭(Falcon)
  • 燃料: RP-1(煤油)
    • RP-1是一种高度精炼的煤油,常用于火箭推进。它在化学性质和能量密度方面适合火箭引擎的要求。
  • 氧化剂: 液态氧气(Liquid Oxygen)
    • 液态氧气(LOX)是一种强氧化剂,能够在高温下与燃料(如RP-1)快速反应,产生大量的推力。
  • 别名: Kerolox
    • 由于RP-1是煤油(kerosene)的一种,而液态氧气(LOX)是其氧化剂,因此这种燃料组合被称为Kerolox。
  • 引擎: Merlin
    • Merlin引擎是SpaceX为猎鹰火箭开发的一种液体燃料火箭引擎,专门使用RP-1和液态氧气。
星舰(Starship)
  • 燃料: 甲烷(Methane)
    • 甲烷(CH4)是一种简单的碳氢化合物,燃烧时能产生高效的推力和较少的碳沉积
  • 氧化剂: 液态氧气(Liquid Oxygen)
    • 与猎鹰火箭相同,星舰也使用液态氧气作为氧化剂,与甲烷一起燃烧产生推力。
  • 别名: Methalox
    • 由于甲烷(Methane)是燃料,而液态氧气(LOX)是氧化剂,这种组合被称为Methalox。
  • 引擎: Raptor
    • Raptor引擎是SpaceX为星舰开发的一种高效液体燃料火箭引擎,使用甲烷和液态氧气。

关于Merlin和Raptor两种引擎,以下视频有较为详细的讲解:

How SpaceX Reinvented The Rocket Engine! Source: The Space Race

以上视频首先介绍了 Merlin引擎,该引擎用于SpaceX的Falcon 1和Falcon 9火箭。Merlin引擎是一种相对简单且廉价的发动机。但当SpaceX开始开发Starship时,他们需要一种更强大、更复杂的引擎。

Raptor是一种全流量分级燃烧引擎。这意味着推进剂(甲烷和氧气)在注入燃烧室之前先在预燃烧器中预燃烧。这个预燃烧过程使Raptor引擎能够实现非常高的燃烧效率。Raptor引擎非常强大,其可在海平面产生230吨的推力,这比大多数其他火箭引擎都要大。Raptor引擎的结构也非常紧凑,这使得SpaceX能够将大量推力压缩到一个小空间内。

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