瀚海狼山液体大火箭的燃料箱为何不会轻易被压扁或者爆开？
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【瀚海狼山液体大火箭的燃料箱为何不会轻易被压扁或者爆开？】瀚海狼山（匈奴狼山）在昨天的推文中提到 ， 液体大火箭和液体洲际导弹的燃料和氧化剂的储箱 ， 都是独立于这些火箭的发动机之外的 。 这种状况和固体的大火箭 ， 浇筑的燃料体本身就是发动机的燃烧室有很大的不同 。 那么这里就有了一个问题 ， 就是大火箭燃烧消耗燃料和氧化剂是很快的 。 一般三到五分钟之内就会消耗完毕助推器和芯级里面的第一级的所有燃料和氧化剂 。 而7到8分钟之内 ， 就会消耗完毕第二级火箭内部的燃料和氧化剂 。 而液体大火箭的燃料储箱的外壳 ， 为了减重其实都做的很薄 。 到目前都用防腐蚀薄金属板制造 。 大部分储箱壁的厚度只有5毫米 ， 甚至有些只有3毫米 。 相对大火箭动辄3米到5米甚至最大到10米的直径 。 3到5毫米的燃料和氧化剂储箱的薄壁 ， 其实比易拉罐的相对比例还薄 。
那么为何没有出现在火箭起飞初期 ， 燃料和氧化剂开始大量消耗后 ， 火箭仍然在万米以下的低空 ， 大气压力仍然很大 ， 却没有把这些火箭的燃料储箱压扁的现象 。 而当火箭飞到40公里以上的高空；甚至是150公里以上的外太空 。 外界的大气压已经接近于零 。 也很少出现火箭燃料和氧化剂储箱内部的残留压力 ， 把这些箱体的外壳鼓爆的现象？其实液体大火箭从二战末期开始作为V2飞弹首次出现 ， 直到今天 ， 燃料和氧化剂都有两种主要的类型 ， 这就是常温常压液体燃料和氧化剂；以及低温加压燃料和氧化剂 。 而V2飞弹用的燃料是酒精 。 这是一种常温常压的液体燃料；氧化剂是液氧 。 这是一种必须时刻加压并且低温储存的氧化剂 。 因此V2飞弹从一开始 ， 它内部的储箱 ， 就必须适应两种性质不同的液体 。
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常温常压的酒精怎么都好说 。 液氧就必须考虑确保压力和保温了 。 后来的液体大火箭和液体洲际导弹 ， 用到了能量比较高 ， 而且都是常温常压液体的偏二甲肼和四氧化二氮 。 还有其他更高档的常温常压燃料 。 虽然比液氧容易保存 ， 但是却都有毒性 。 因此当今又再次回到了煤油液氧机的无毒火箭 。 还有就是低温高能的液氧和液氢火箭 。 低温燃料和氧化剂都必须时刻保持冷却和内部压力 。 要把液氧和液氢保持在液体状态 ， 需要在降温的同时加大内部的气压 。 这就会导致大火箭内部是低温燃料和氧化剂时 ， 是自始至终自带压力的 。 在发射前需要用泡沫等包裹保温 。 同时储箱要有一定标准的防止从内部爆开的功能 。 会提前对储箱做这类抗内压的试验 。 因为内部一直有向外的压力 ， 自然不用担心在低层大气中飞行时 ， 储箱会被大气压压扁 。 只需要防止在高空飞行时 ， 残留的低温燃料从内部顶爆储箱的可能 。
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不过火箭飞行都很快 ， 不到10分钟 ， 大部分低温燃料和氧化剂都会消耗完 。 因此即使少量残余的液氧和液氢气化 ， 一般也不至于顶破储箱的外壳 。 而对煤油等常温燃料来说 。 在起飞前会对储箱适当人工加压 ， 因此也不会被大气压压扁 。 而到了高空 ， 里面的燃料已经是悬浮颗粒状态 ， 消耗的很快 ， 内压迅速减小 ， 最终也不会顶破储箱的外壳 。
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