火箭都采用哪些推进剂

现代火箭之所以能够上天，首先是因为现代火箭发动机和高效的推进剂。古代火箭的推进剂是能量密度很小的黑火药，提供的推力远远不足，燃烧过程也无法控制。

从物理形态上讲，火箭发动机使用的推进剂有液态和固态两种形式。液体推进剂又分可贮存和低温两种。由于推进剂占火箭起飞质量的85%～90%，推进剂选择的共同要求是：尽可能大的热值，高比冲；尽可能大的密度，以减轻火箭的自重；腐蚀小，无毒；价格低廉。

液体火箭推进剂由燃烧剂和帮助燃烧的氧化剂组成。其种类很多，燃烧剂有煤油、甲醇、乙醇、偏二甲肼、甲烷、液态氢等，氧化剂有液态氧、液态臭氧、过氧化氢、四氧化二氮等。

最早被世界各国广泛使用的液体火箭推进剂是四氧化二氮/肼类，使用这种推进剂的火箭有美国的“大力神号”，苏联/俄罗斯的“质子号”，欧洲的“阿里安4号”，中国的“长征二号”、“长征三号”、“长征四号”等火箭。四氧化二氮是强氧化剂，可贮存，偏二甲肼是强还原剂，它们接触后可以自燃，可靠性高。但它们的毒性大、污染严重。随着全世界对环境保护的日益重视，这种推进剂逐渐被弃用，很可能在不久的将来在全世界禁止生产。

酒泉卫星发射中心特种燃料保障分队，在“天宫一号”目标飞行器加注前，进行应急救援演练

“长征三号”系列运载火箭的第三级和美国航天飞机的主发动机都采用液氢和液氧作为推进剂，这种燃料的突出优点是比冲高、无污染。但液氢作为火箭燃烧剂有4个缺点：（1）密度低，贮箱要做得特别大；（2）不同的温度会分层，导致推进剂因性能不合格而不能使用，或者发动机提前关闭；（3）液氢为低温液体，不好贮存，很容易蒸发泄漏，发生相应的损失和危险，因此加注后12小时内必须发射；（4）液氢在贮箱中晃动会引起火箭飞行状态不稳定。

俄罗斯“联盟号”运载火箭的发动机喷管

俄罗斯的“联盟号”火箭采用煤油和液氧作为推进剂。这种推进剂有3个优点：（1）煤油是常温推进剂，使用极为方便，安全性好；（2）煤油价格便宜，每千克煤油的价格只有液氢的1/100和偏二甲肼的1/30，可以较大幅度地降低发射成本；（3）煤油和液氧组合密度比冲高。不过，煤油和液氧配方也有一个弱点，就是在低温的情况下不稳定，在高温的情况下容易挥发，所以推进剂加注的时候有危险。

固体推进剂有聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。固体燃料燃烧产物中通常会形成更有害的物质，会导致人体先天性缺陷或引发癌症。例如，美国航天飞机固体助推器产生的三氯乙烯严重污染了肯尼迪航天中心周围的土壤和地下水，该地区的三氯乙烯含量比美国政府规定的饮用水标准要高数千倍。在2011年航天飞机项目终结后，美国航空航天局和空军分别投入9600万美元和5000万美元，准备持续30年，联合治理发射中心周围大约5.2平方千米内的土壤和水污染。（周武）