液氧甲烷發(fā)動機優(yōu)缺點

近年來，隨著星際旅行概念的興起，以液氧甲烷作為燃料的運載技術成為了商業(yè)的寵兒。液氧甲烷發(fā)動機是具有無毒環(huán)保、高可靠、高性能、低成本、易操作、可重復使用等特點的發(fā)動機，代表了航天主動力技術的發(fā)展方向。那么液氧甲烷發(fā)動機優(yōu)缺點有哪些呢？由于甲烷是可燃易爆氣體，在儲存加注時，為防止泄漏積聚的甲烷濃度過高，需要在現場安裝使用甲烷泄漏濃度檢測報警儀器，以免發(fā)生事故。

液氧甲烷燃料的主要優(yōu)缺點：
1、比沖雖然依然跟液氧液氫沒得比，但略高于液氧煤油（365到380左右，液氧煤油355左右）；
2、完全沒有積碳結焦，維護很方便，發(fā)動機只要不燒壞基本無限用，會提高回收再利用的效率，省了清理工作，是可回收的最優(yōu)選擇；
3、煤油分子結構復雜，在別的星球上非常不容易找到，但甲烷在別的星球上卻很容易找到或者合成，比如土衛(wèi)六上就有液態(tài)甲烷形成的湖泊，同時它的制備難度也比較低，天然氣直接提純液化就行了；
4、液氧(-182)和甲烷(-162)的保存溫度/沸點非常接近，難度遠低于液氧和液氫(-253)，后者在中的貯存是個極其棘手的問題；（但不如煤油）。
5、液態(tài)甲烷密度為422千克/立方米，遠高于液氫的71千克/立方米，同等質量/能量燃料需求體積降低很多；（但不如煤油的840千克/立方米）。
6、液態(tài)甲烷的沸點遠高于氫，與液態(tài)氧氣的沸點比較接近，保存難度更低。并且液態(tài)甲烷的密度也比液態(tài)氫大，能夠在有限的空間內存儲更多的燃料。
7、設計難度并不大，可以沿用液氧煤油發(fā)動機那一套成熟體系。難度也低于液氧液氫發(fā)動機，畢竟液氫密度低，燃燒時對發(fā)動機渦輪泵的轉速要求實在太高了；
8、總體上，它的發(fā)動機難度略高于液氧煤油，但總體上比液氧液氫簡單，也很有可行性；
9、采用甲烷燃料的  發(fā)動機與氫氧   發(fā)動機相比，前者發(fā)動機的設計難度更低，基本上可以沿用液氧煤油那一套成熟的發(fā)動機體系，不用過多地改動。
10、燃料級液態(tài)甲烷的制備難度并不高，成本低于液氫生產線、    煤油生產線和昂貴的聯胺/固體燃料；
11、從理論上講，適合人類星際探索時資源的原位利用。因為甲烷在其他星球上并不罕見，冥王星和土衛(wèi)六泰坦上，那是深不見底的甲烷海啊。

液氧甲烷燃料不像有毒燃料那樣有毒，也不像液氧和煤油那樣容易結焦。雖然比沖不如液氧和液氫高，但甲烷的密度比液氫高得多，可以用更小的燃料箱來儲存燃料，可以為可回收打下基礎。與液氧和液氫相比，液氧和甲烷還有一個優(yōu)點：燃料之間的溫差較小。甲烷的沸點為—161.5℃，冰點為—182.5℃。，甲烷的溫度可以保持在—182℃，液氧的溫度可以保持在—183℃。溫差只有1°C。這也是非常容易存儲在。它不像液氧和液氫，液氫意外地將液氧凍結成固體。而且，甲烷比液氫便宜，而且甲烷也曾在外星球上被探測到，所以相比液氫和液氧，液氧甲烷的發(fā)射成本更低，甚至可以用來探測火星，因此成為航天公司的“寵兒”。

以采用進口高精度氣體傳感器的BSA/QT-BJ固定在線式甲烷檢測報警儀為例，可以同時檢測并顯示甲烷CH4的濃度值，超標聲光報警，并聯鎖自動控制排氣風機的啟停，測量數據結果可通過分線制4-20 mA模擬信號量或總線制RS 485（Modbus RTU）數字量信號以及無線模式傳輸，通過ERUN-PG36E氣體報警控制器在值班室實時顯示甲烷的濃度值，并相應的觸發(fā)報警動作。

固定式甲烷泄漏檢測報警儀技術參數：
產品型號：BSA/QT-BJ
檢測氣體：CH4
量程分辨率：

CH4：0-50000ppm、1ppm、進口高精度紅外原理傳感器
或
CH4：0-100%LEL、0.1%LEL、工業(yè)級催化燃燒原理傳感器
或
CH4：0-5%VOL、0.01%VOL、進口TDLAS可調諧半導體激光原理傳感器

精度誤差：≤±2%F.S.（更高精度可訂制）
顯示方式：報警器1.7寸彩屏現場顯示濃度值；控制器主機9寸彩屏值班室顯示濃度值
報警方式：現場聲光報警，值班室聲光報警
數據傳輸：4-20mA、RS485，可選無線傳輸
防護功能：IP65級防水防塵
防爆功能：隔爆型，Ex d ⅡC T6 Gb級防爆