火箭的燃料是什麼?涉及什麼化學反應?

A. 火箭的燃料：
1. 液體燃料：有很多的配方，一般為燃燒劑配合氧化劑使用，美國多採用液態氫和氧化劑液態氧，或高精煉煤油和氧化劑液態氧做燃料；而中國是用偏二甲肼和氧化劑四氧化二氮做燃料；另外，俄羅斯則用高精煉煤油和氧化劑液態氧做燃料。

2. 固體燃料：以鋁和鈹作為燃料，過氯酸銨作氧化劑，新型燃料有石蠟，燃燒後只形成水和二氧化碳。

3. 混合燃料：是一種稱為「雙羥基聚丁二烯」的合成聚合物，將之黏附在火箭的管狀外殼內側，一旦遇上從另一個單獨儲料槽打進來的液態氧或氣態氧，一點燃便可熾烈地燃燒起來。

http://72.14.235.104/search?q=cache:1Vteoj1kv4EJ:www.nj27.cn/eWebEditor/UploadFile/2006216131923533.doc+%E7%81%AB%E7%AE%AD%E7%87%83%E6%96%99&hl=en&ct=clnk&cd=49&gl=hk

http://www.costind.gov.cn/n435777/n435943/n435945/n435988/94013.html

http://210.71.44.154/sa/read.asp?docsn=2003071501&readtype=ch

4. 核燃料： 鈾
『 ‧‧‧which consisted of the uranium fuel in the form of tiny uranium dioxide spheres embedded in a low-boron graphite matrix, and then coated with niobium carbide. A final change introduced during the Kiwi program changed the fuel to uranium carbide, which was run for the last time in 1964. 』

http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_thermal_rocket#Practical_testing


B. 涉及的化學反應：
1. 氧化還原反應 ﹝Redox ( oxidation/reduction reaction )﹞
『 ‧‧‧兩個半反應構成，即氧化反應和還原反應。』

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%A7%E5%8C%96%E8%BF%98%E5%8E%9F%E5%8F%8D%E5%BA%94

http://en.wikipedia.org/wiki/Redox

2. 放熱反應 ﹝Exothermic reactions﹞
『 ‧‧‧釋放出來形成熱，即為放熱反應。』

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8C%96%E5%AD%A6%E5%8F%8D%E5%BA%94#.E6.94.BE.E7.86.B1.E5.8F.8D.E6.87.89

http://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_reaction#Exothermic_reactions

3. 燃燒反應 ﹝ Combustion ﹞：
『‧‧‧指受質和氧氣的反應。』
『 Combustion or burning is a complex sequence of exothermic chemical reactions between a fuel and an oxidant accompanied by the production of heat or both heat and light in the form of either a glow or flames. 』

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8C%96%E5%AD%A6%E5%8F%8D%E5%BA%94#.E6.94.BE.E7.86.B1.E5.8F.8D.E6.87.89

http://en.wikipedia.org/wiki/Combustion

而火箭的原理、化學反應發生後和核反應等，均屬物理範疇，與本題無關，所以不加說明了。

有人自言自語左好耐，講來講去都唔知火箭燃料係乜，有乜反應。純粹浪費網上資源。

傳統的化學火箭發動機一般使用二元燃料，其中以氫氧反應為多（即以氫作燃料，與氧起燃燒。氫和氧均以壓縮形態由火箭攜帶）。
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)

除氫氧反應外，也包括其他類型的反應，比如我國二級火箭芯級和助推器使用四氧化二氮和偏二甲「肼」做燃料，但總的來說液態的氫氧還綜合性能最好的。還有許多其他類型的反應可以提供更大的能量輸出，但卻無法被傳統的火箭發動機所利用，因為它們的產物是 非氣體的，而火箭發動機必須利用氣體的噴射來提供推力，顯然那些途徑無法提供一個出路。

火箭的燃料經過燃燒室燃燒以後，會產生高溫高壓的氣體，之後再經過一個噴嘴而加速，併排氣到外界。這些氣體便是推動火箭的原動力。


資料：
火箭推進是一種精密的結構，它的原理主要是力學、熱力學，以及其它有關科學之運用，諸如電學等。火箭跟一般的飛機主要的不同點在於：飛機只能在大氣層內飛翔，但是火箭可以在外太空工作，因為它不需要利用空氣便能夠燃燒推進。

火箭推力的獲得，乃由高速噴出物反作用而生成。其原理與花園中用橡皮管噴水時，橡皮管會向後退，以及槍向後座的原理一樣。

火箭的燃料經過燃燒室燃燒以後，會產生高溫高壓的氣體，之後再經過一個噴嘴而加速，併排氣到外界。這些氣體便是推動火箭的原動力。

火箭依不同種類發動機可分為：

* 化學火箭發動機
o 固態火箭發動機
o 液態火箭發動機
* 原子能火箭發動機
* 電力火箭發動機
* 離子發動機

固態火箭跟液態火箭便是現今比較常用的火箭。此外，還有混合火箭---就是用固體的燃料而用液體的氧化劑。另外，值得一提的是，現今運載火箭大多包含了液態火箭跟固態火箭，也就是說，一個火箭可能第一節是固態的而第二節卻是液態的。

火箭的推進原理，看似只是理所當然的牛頓第三運動定律，其實裡面有更多精密複雜的設計，而每個環節都與火箭是否能順利升空息息相關。

一、萬有引力和宇宙速度
根據牛頓第二定律（F=mv2/r）和萬有引力定律即兩個物體之間引力的大小與它們的距離平方成反比（F=GｍM/ｒ2）。兩式可以得到三種宇宙速度。使物體繞地球作圓周運動的速度被稱為第一宇宙速度(7.91km/s)，為航天器成為人造天體時必須達到的最小速度。隨圓周運動的半徑越大，環繞速度減小，環繞所需能量增加；擺脫地球引力束縛，飛離地球的速度叫第二宇宙速(11.19km/s)，此時航天器所具有的動能足以使它飛到距地心無窮遠處，並沿拋物線軌跡脫離地球引力場，成為太陽系內的人造行星；而擺脫太陽引力束縛，飛出太陽系的速度叫第三宇宙速度(16.65km/s)。

二、火箭的基本構造
能夠把人造衛星、載人飛船、太空站或其他空間探測器送入軌道的單級或多級火箭，稱為運載火箭，其中以多級火箭居多。以最常見的運載火箭來說，其分別由有效載荷、箭體結構、推進系統、制導系統、電源系統、安全系統、分離系統、遙測系統和彈道測量系統等所組成。

三、推進系統
推進系統由發動機和推進劑輸送系統組成。在整個火箭中，推進劑及其貯箱常常
佔據了火箭整體的很大一部分。正是由於推進劑燃燒後產生的高溫高速氣流從尾
部噴出，火箭才能前進。

01. 噴射原理
A. 牛頓第三運動定律（作用力與反作用力定律）：火箭推力的獲得，乃由高速噴出物反作用而生成。當高速噴氣自噴管噴出時，使火箭獲得一個與噴氣動量大小相等、方向相反的動量，而得以反向前進。
B. 牛頓第二運動定律（動量跟作用力的關係）：動量為物體質量與速度的乘積，與作用力呈正比關係，換句話說，若想增加火箭的推力，就必須增加噴氣噴射的速度或每秒鐘噴出火箭的氣體重量。

02.火箭發動機
火箭發動機是火箭的動力裝置，它是一種不依靠空氣、能產生推力的裝置。火箭發動機本身攜帶推進劑，並能使推進劑含有的化學能或來自其他能源的能量有效的轉化成推進劑的動能，經發動機噴管向外排出產生反作用推力。

03.比衝
比衝為火箭發動機單位質量(力)推進劑產生的衝量，或單位質量(力)流量的推進劑產生的推力，又稱比推力。比衝Is=F/W (s)，式中F為推力(N)，W 為質量(力)流量(N/s)。也有使用質量流量的，則比衝的標準單位應為m/s或N•s/kg，恰好為速度的單位，因此比衝在物理意義上所指的就是噴流速度。