目前比较环保的火箭燃料有以下几种:
液氢液氧燃料
反应产物:水蒸气,非常清洁。
比冲量:约350秒,是目前最佳液体燃料之一。
缺点:技术复杂,储存和运输要求高,成本也较高。
液氧煤油燃料
反应产物:二氧化碳和水,无毒。
比冲量:约320秒,密度比冲高,适合大推力火箭。
优点:煤油来源广泛,价格低廉,易于储存和运输。
缺点:含碳量高,容易导致发动机结焦,影响重复使用。
液氧甲烷燃料
反应产物:二氧化碳和水,基本无积碳。
比冲量:约365秒,热值高。
优点:来源广泛,获取容易,无积碳问题。
缺点:综合性能略逊于液氢液氧和液氧煤油。
酒精燃料
代表:V-2导弹。
缺点:比冲量小,不足250秒,难以满足高效能需求。
四氧化二氮与偏二甲肼
代表:长征系列火箭(长征三号第三级除外)。
缺点:剧毒,严重污染环境。
肼类燃料
代表:偏二甲肼+四氧化二氮。
缺点:剧毒,燃烧后产生毒气,危害环境与人体健康。
综合来看, 液氢液氧燃料在环保和性能上表现最佳,但技术复杂且成本高; 液氧煤油燃料和 液氧甲烷燃料则相对较为实用,尤其是液氧煤油燃料,在成本和环保之间取得了较好的平衡。
建议:
对于未来高性能火箭,液氢液氧燃料是理想选择,尽管存在技术和成本挑战。
对于当前应用,液氧煤油燃料是一个较为实用且环保的选择。
液氧甲烷燃料在特定应用中(如SpaceX的BFR/Starship)表现出较好的性能,也值得进一步关注。