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本文目录一览：
1、土星五号全解图
2、人类最大的火箭：高110米重3000吨 50多年前就造出来了
3、什么是土星号？
土星五号全解图
2022年11月29日23：08，神舟十五号载人飞船即将搭载长征二号F遥十五火箭于酒泉卫星发射中心发射，本次发射将再送3名宇航员进入天宫空间站，他们分别是费俊龙、邓清明和张陆，届时，天宫空间站将史无前例地迎来6名航天员同时在岗！这也是我们空间站建设第一次在轨轮换，6名航天员将共同在空间站生活一段时间。神十五乘组在太空中与神十四乘组在轨会面，两艘神舟飞船同时在轨工作，这也是我国载人航天工程中的首次。
01 化学—火箭的历史
说起火箭的起源，那就要从三国时期说起了，话说后汉三国年间，我们就有了火箭……这个词语了。当然，这里的火箭跟现在我们说的火箭不是一个东西，连远房亲戚都谈不上。
在火药被发明之后，人们就想过利用反作用力上天，万户，中国明朝人，就是最早将这种方法实践的人，他将炮仗绑在椅子上，希望能借助其推力与风筝的升力实现飞行。最后当然是失败了，但这种精神却值得我们尊敬。
万户的雕塑 | 图源自百度百科
化学——火药：着火时，发生如下化学反应：
反应瞬间产生大量的氮气、二氧化碳等气体，体积急剧膨胀，压力猛烈增大，且反应放出的大量的热量会使温度急剧升高，进一步使气体膨胀，产生了强烈的推力，于是发生了爆炸。在爆炸时，固体生成物的微粒分散在气体里，所以产生大量的烟。由于爆炸时有K2S固体产生，往往有很多浓烟冒出，因此得名黑火药。
而现代火箭要从1903年说起了。康斯坦丁·埃杜阿尔多维奇·齐奥尔科夫斯基在1903年fā表了《利用反作用力设施探索宇宙空间》de论文，从理论上论证了利用火箭推进的航天器模型。他提出可以用液氢/液氧作为推进剂研发火箭。这也是我们现在经常使用的推进剂组合之一。
化学——液氢/液yǎng：火箭用作燃料的好处
1.环保，燃烧产物无任何污染。
2.化学火箭中液氢液氧火箭比冲最高，甚至可以做到一级半就入轨LEO（低地球卫星轨道）。这是因为氢气和氧气是密度最小的可燃烧气体（没有之一，不信的可以去查一查元素周期表）。
3.因为氢气密度超小所以如果泄漏了，他会自已升到高空中去，而不会弥漫在地表，再不遇到明火的情况下比较安全。
齐奥尔科夫斯基 | 图源自wiki
而事实上的第一款火箭也正是液体火箭，早在1926年，R.H.戈达德在马萨诸塞州的奥本就成功发射了历史上首枚液体燃料火箭，这枚火箭采用汽油/液氧做推进剂，这枚火箭只飞行12.5米高，57米远，老实讲，hái真不如个炮仗，但这确实是人类第一枚火箭，戈达德也被称为美国火箭之父。
真正可以实用的液体火箭应该是德国的V2火箭。1944年德国成功研制了V2火箭，这款火箭采用了液氧/酒精做推进剂，射程300 km，事实上开创了现代液体火箭的发展历程。不过纳粹德国开发这款火箭是为了战争，1944年，纳粹德国用这款火箭袭击了伦敦。
化学———酒精：乙醇是一种有机化hé物，结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH，分子式为C2H6O，sú称酒精。
性质：乙醇在常温常压下是一种易挥发的无色透明液体，低毒性，纯液体不可直接饮用。乙醇的水溶液具yǒu酒香的气味，并略带刺激性，味甘。乙醇易燃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物。乙醇能与水以任意比互溶，能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶。
用途：乙醇可用于制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等，医疗上常用体积分数为70%~75%的乙醇作消毒剂。乙醇在化学工业、医疗卫生、食品工业、农业生产等领域都有广泛的用途。
在这之后，美苏两国在这款火箭的基础上开展了液体火箭的研发。
长征二号F采用四氧化二氮与偏二甲肼推进剂，是典型的液体火箭。提到液体火箭发动机，大家可能觉得，这都已经是落后技术了，固体火箭发动机才是未来。但实际上液体火箭发动机在当今世界各国中，依然是当之无愧的主力。在液体火箭发动机中，最重要的就是推进剂了。
02 化学—火箭发动机的结构
液体火箭发动机的主要结构有三个：推力室、推进剂供应系统和发动机控制系统。可以说是三大件了。
推力室是火箭发动机完成能量转换并产生推力的装置，由喷注器、燃烧室和喷管组成。推进剂通过喷注器注入燃烧室，经过雾化、蒸发、混合后发生剧烈的氧化还原反应，产生高速气流从喷管中喷出。气流速度在2500-5000 m/s，燃烧室内压力高达约20 MPa，温度在3000-4000 ℃左右。所以燃烧室的冷却也是火箭发动机的一种重要课题。
化学角度——提高燃料的利用率：主要途径改善燃烧条件，使燃料充分燃烧
1.氧气的浓度(充足的氧气）；
2.可燃物与氧气的接触面积。
推进剂供应系统是在要求的压力下，以规定的混合比和流量，将贮箱中的推进剂输送到推力室中的系统。按输送方式可以分为挤压式（气压式）和泵送式两种，前者一般应用于小推力发动机，后者则多用于大推力发动机。
至于发动机控制系统就不用多提了，它的功能就是对发动机的工作程序和工作参数进行调节和控制。
土星五号第一级示意图 | 图源自百度百科
除了这三大件以外，火箭发动机还可能会有预冷系统、推力矢量控制系统等其他组件。
火箭发动机的工作过程也就比较清晰了，推进剂在推进剂供应系统的控制下，以规定的混合比和流量被送入推力室，推力室通过喷注器将其注入燃烧室，在燃烧时经过充分燃烧生成gāo温燃气，从喷管高速喷出，获得巨大推力。
03 推进剂
在液体火箭发动机的发展历程中，我们对推进剂的研究可是一直在路上。
液体火箭发动机的推进器有单组元和双组元之分，双组元很好理解。一个氧化剂，一个还原剂，二者发生剧烈的氧化还原反应，产生燃气来推动火箭升空。而单组元推进剂大家可能比较陌生。
所谓单组元推进剂，顾名思义，只有一种组元，这种推进剂的推力来源于其自身的催化分解，单组元推进剂一般用于提供控制力的发动机，最常用的就是肼。
肼，又称联氨 | 图源自参考资料
肼不过虽说是单组元推进剂，但其实一般也不是只有肼，一般与MMH（甲基肼或一甲基肼）制成混肼与硝酸肼及水组成单组元推进剂，一般用于航天器姿态控制、轨道调整以及末助推器控制等场景。
化学——肼（N2H4）：又称联氨，
性质：无色油状液体，有类似于氨的刺鼻气味，是一种强极性化合物。能很好地混溶于水、醇等极性溶剂中，与卤素、过氧化氢等强氧化剂作用能自燃，长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解，具有强烈的吸水性。
是一种地面可贮存的单元推进剂，冰点高，常温下为液态，利于储存，但热稳定性差，在催化剂催化下可以分解为氨气和氮气并产热。具有优越的脉冲式比冲，响应灵敏，可靠性高，最重要的是易于储藏，还便宜。当然，hái有一个显著缺点是有剧毒。
双组元推进剂则可以分为两大类：低温推进剂和可贮存推进剂。常用的低温推进剂有液氧/液氢、液氧/RP-1；可贮存推进剂有N₂O₄/混肼、N₂O₄/UDMH、N₂O₄/MMH、硝酸/ UDMH、硝酸/肼等。
一些推进剂组合的真空理论比冲(s) 一些其他的推进剂组合
首先是可贮存推进剂，这种推进剂常温下就是液态，因此可以比较方便地储存。可贮存推进剂的主要成员还是肼类。
先说UDMH，乍一看大家可能觉得很陌生，不过如果说起它的中文名字，大家应该会比较熟悉了。这就是偏二甲肼。这是肼系列燃料中热wěn定性最好的一种燃料，可以单独使用，也可以与肼或煤油等组成混合燃料。但其实偏二甲肼比冲一般，即便是RD-253，真空比冲也仅有310s。
肼经常与其他燃料组成混合燃料。像50%的偏二甲肼与50%的肼组成的燃料就是混肼50，混肼50更稳定，密度和沸点更高更安全。
在双组元推进剂中，肼类燃料通常作为还原剂，与之搭配的氧化剂一般是N₂O₄。因此发射时，有红色烟雾升腾的一般就是N2O4做氧化剂了。
化学—四氧化二氮：一种无机化合物，化学式为N2O4
性质：常温常压下为无色气体。
用途：主要用于制备硝酸、硝化剂、氧化剂、催化剂、丙烯酸酯聚合抑制剂等。
四氧化二氮与二氧化氮按下面的方程式相互转化，当温度升高时，反应向生成二氧化氮的方向进行。
四氧化二氮与èr氧化氮
本次发射使用的长征二号F火箭就是用偏二甲肼配合四氧化二氮做推进剂。大家可以注意观察一下点火的盛况。
红色的尾焰 | 图源自参考资料
化学——偏二甲肼，又名1,1-二甲肼、1,1-二甲基联氨，是一种有机化合物，化学式C2H8N2，
性质：为无色液体，有剧毒。
用途：偏二甲肼是导弹、卫星、飞船等发射试验和运载火箭的主体燃料。
偏二甲肼
人类最大的火箭：高110米重3000吨 50多年前就造出来了
美国的土星五号重型火箭是成功飞行的最强大的运载火箭。在天空实验室（Skylab）空间站任务中，土星五号火箭一次就发射了整个空间站，相当于向地球轨道发射约130吨的重量，这和10辆校车的重量差不多。而更广为人知的是阿波罗登月计划的成功实施，土星五号火箭发挥了不可替代的作用，它可以向月球发射约50吨的重量，等于四辆校车的重量。土星五号的第一次飞行，1967年11月9日土星五号是在美国宇航局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心开发的。它是美国宇航局建造的三种土星火箭之一。土星系列火箭另有两型较小的型号，土星I（1）和IB（1b），是作为载人的运载火箭使用。第一枚土星五号于1967年发射。它被称为阿波罗4号，阿波罗6号随后于1968年发射。这两枚火箭都是在没有乘员的情况下发射的。两次发射测试了土星五号火箭的运载能力和可靠性。土星五号的全尺寸模型 第一个搭载宇航员发射的登月飞船是阿波罗8号。在这次飞行任务中，宇航员在月球上空飞行，但没有降落。在阿波罗9号上，机组人员在没有着陆的情况下在地球轨道上飞行，对阿波罗登月仪进行了测试。在阿波罗10号上，土星五号将月球登陆舱发射到月球上。宇航员在太空中duì登陆舱进行了测试，但未将其降落在月球上。 1969年，阿波罗11号第一次将宇航员送上月球。土星五号火箭在阿波罗12号、14号、15号、16号和17号等多次任务将宇航员成功送入太空登陆月球。虽然在阿波罗13号的宇航员未能登陆，但并非是火箭的故障。最后一枚土星五号于1973年发射，没有宇航员。其任务是将Skylab空间站发射到地球轨道。 那么，作为世界上推力最大，运载能力最强的火箭，土星五号有多大呢？ 土星五号全长110米，总重量达2941吨， 其中推进剂（燃料及氧化剂）占总重量的90％。 第一级（S-IC一级）装有五台以高精练煤油（RP-1）为燃料的F-1火箭发动机（每台推力为694公吨）， 发射后两分半钟左右便燃料烧完而自动脱离； 第二级（S-II二级）随之自动点火， 此节装有五座J-2火箭发动机（每座推lì为93公吨，液氧燃料）， 发射后六分半钟左右燃料耗尽脱离； 第sān级（S-IVB三级）只装有一座J-2引擎，以上三级均采用液氧作为氧化剂， 用于将阿波罗飞船送向月球。而发射天空实验室空间站的土星五号只有两级。而1967年至1973年间共发射的13枚土星五号火箭无一失败，其可靠性也是远远优于苏联的N1运载火箭的。台架测试中的第一级F-1火箭发动机密西西比测试试验台上的土星V第一级，装有F-1发动机，1967年 关于土星五号火箭还有一个有趣的故事，在2013年，购物网站亚马逊创始人贝佐斯资助的打捞团队，从四千二百六十七公尺shēn的大西洋海床捞获1969年运送阿波罗11号宇宙飞船实现人类首度登月的土星五号两具F-1引擎主体。贝佐斯表示，沉海四十多年，引擎零件编号已不易辨认，但应该能够复原。引擎本身的保存状况"漂亮极了，足够举办展览。"贝佐斯说："我要它们来讲述自己的故事，包括它们如何以八千公里时速重返大气层，如何和海洋发生多大的冲击，如何扭曲成那个样子。" 贝佐斯还表示，火箭虽然功成身灭，只留此残骸供人凭吊，但说不定会为观赏者激发意想不到的灵感。（利刃/Snakefilm）
什么是土星号？
美国为载人登月的阿波罗工程研制的巨型运载火箭。包括土星1号、土星1B号和土星5号3种火箭。1957年开始方案探索，1959年2月正式命名为土星号火箭
以上就是关于土星五号分解图,土星五号全解图的知识，后面我们会继续为大家整理关于土星五号全解图的知识，希望能够帮助到大家！
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