引用 kingback:
火箭看重的是燃料的质量而非体积,相同质量能量高的胜出。
这句话就不对了,火箭看的不是体积也不是质量,而能量说法也不准确。火箭看的是燃料占总重的比例,能量方面不是看热值,而是看排气的速度(不过大部分热值高的燃料速度会快一些)。因为喉部流速无法超音速的缘故,能量不能完全释放为动能,所以还得靠扩张段再次辅助,而扩张的效果由内外压差决定的,这也就限制的最后的速度。
在大气层内体积还是占主导因素,因为空气阻力的影响体积太大了阻力也大了。之前做小型火箭的模拟,真空可以飞160km而在大气中只能飞4km。所以液氢通常也不会用于第一级,而后面级通常都是液氢,因为真空中几乎没了阻力体积几乎没有任何影响。
煤油的密度达到了0.8-0.9,而液氢却只有0.07.通过以下的图片可以看出在密度方面液氢的劣势。
13号是高密度推进剂:偏二甲肼+四氧化二氮燃料的质子火箭,近地运载能力20T
20号是液氧液氢的Delta Heavy,近地运载能力23T
24号是液氧煤油的Falcon Heavy,近地运载能力53T。
以下是初级煤油,后面液氧煤油的神作
14号是能源号一次可以直接把航天飞机送上去,用于发射载荷可以达到100T
22号是第一级煤油,外加固体助推,二级为液氧液氢的Atlas 531,近地运载16T。
通过图片对比就能看出液氢在密度方面不是一般的劣势。