
【化】 high-energy fuel
high; high-priced; lofty; loud; tall
【医】 homo-; hyper-; hypsi-; hypso-; per-
ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy
fuel
【化】 fuel
【医】 fuel
高能燃料(High-Energy Fuel)指单位质量或单位体积内蕴含极高化学能或核能的物质,主要用于航天推进、超音速飞行器等需要极端能量输出的领域。其核心特征是显著高于常规燃料的能量密度,通过快速释放能量产生巨大推力或功率。
能量密度优势
高能燃料的能量密度(单位质量释放的能量)远超汽油、煤油等传统燃料。例如,液氢的质量比冲(衡量推进效率的关键指标)可达 450 秒以上,是航空煤油的 2 倍以上 。
公式:比冲 ( I_{sp} = frac{F}{dot{m} cdot g_0} ),其中 ( F ) 为推力,( dot{m} ) 为燃料质量流率,( g_0 ) 为重力加速度。
化学与核能类型
航天推进剂
液氢-液氧(LH₂/LOX)组合常用于火箭主发动机(如航天飞机主引擎),其比冲高达 452 秒,显著提升有效载荷能力 。
示例:长征五号火箭芯级采用液氢液氧推进剂,近地轨道运载能力达 25 吨。
高超音速飞行器燃料
碳氢高能燃料(如 JP-10)具备高热稳定性,适用于超燃冲压发动机,支撑马赫数 5+ 的持续飞行 。
燃料类型 | 能量密度 (MJ/kg) | 比冲 (秒) | 应用领域 |
---|---|---|---|
航空煤油 | 43 | 220–280 | 民航发动机 |
液氢 (LH₂) | 142 | 380–450 | 运载火箭 |
偏二甲肼 (UDMH) | 31 | 230–340 | 导弹、卫星推进 |
核热推进燃料 | 80,000,000* | 800–1,000 | 深空探测(理论) |
*注:核燃料能量密度为铀-235裂变值,实际比冲受反应堆设计限制 。
定义高能燃料的能量指标及液氢性能参数。
分析核能燃料在深空探测中的应用潜力。
详述液氢液氧发动机在长征系列火箭中的实践。
探讨碳氢高能燃料在超燃冲压发动机中的燃烧特性。
(注:为符合原则,参考文献选自权威出版物及研究机构报告,因平台限制未提供链接,但来源名称可公开验证。)
高能燃料是指单位质量释放能量显著高于常规燃料(如汽油)的化学物质,主要用于需要高推力的航天、军事等领域。以下是详细解释:
高能燃料通过化学反应释放大量能量,其核心特点包括:
根据成分可分为:
如需更全面的分类或技术参数,可参考权威报告或汉典等专业词典。
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