大家都知道中国的载人火箭在用剧毒的火箭燃料，为什么当初不选择更安全的燃料呢？其实这个事情跟钱学森先生的一次决策有一定的关系。我是东城观星，再跟大家聊聊火箭燃料的话题。
在长征五号、六号、七号、八号等新一代火箭诞生之前，中国绝大多数火箭都是用剧毒燃料偏二甲肼和四氧化二氮。大家可能认为偏二甲肼的发动机最好研发，技术最成熟。其实并不是这样，中国最早造火箭的时候，火箭专家钱学森先生最熟悉的是以液氧为氧化剂的低温发动机。最早跟苏联老大哥学习的也是以液氧为氧化剂的火箭技术。
而且从燃料生产角度来说，不管是液氧、液氢还是煤油、酒精，相对于偏二甲肼来说都更容易一些。自然界没有偏二甲肼，需要用复杂的化学工艺来生产，当初中国的化学工业很落后，想生产偏二甲肼非常困难，是经过大量研发投入才最终解决燃料生产的。如果换用其他燃料，不会有这么大的困难。
而且其他燃料比如煤油或液氢，都比偏二甲肼比冲高、污染小，成为今天火箭发射的主流燃料。但是，当初钱学森先生毅然决定选用今天看来没有太大优势的偏二甲肼燃料，主要的原因是军事用途。虽然中国第一枚导弹使用了液氧燃料，但钱先生敏感地意识到，只有偏二甲肼这种常温燃料才适合给导弹使用。关于这一点，美苏明着都在大力研究液氧煤油燃料系统，但私下里也把导弹燃料换成了偏二甲肼。
为什么只有偏二甲肼才适合导弹使用呢？因为导弹是用来备战的，想要发射随时就要能发射出去。这就要求装好燃料的火箭最好能长时间储存。如果用低温燃料，比如液氧，必须在发射前灌装，罐好以后必须在短时间内发射出去，否则燃料会有泄露，还有潜在的安全风险。发射前灌装，放到航天发射用的火箭上没什么问题，但放到备战用的导弹上问题可是不小。偏二甲肼和四氧化二氮属于常温燃料，在火箭里面的储存时间比较长，能够储存7天左右，加上必要的防护措施还可以进一步延长。所以，对于导弹来说，偏二甲肼燃料要比现在常用的煤油、液氢等燃料要好。
当然，比它们都好的是固体燃料，固体燃料可以储存更长时间，还可以移动发射，但由于种种原因，当时的研发难度相对比较大，没有作为主要方向。
其实当初选用偏二甲肼还有一个很大的阻力，就是毒性太大，对工作人员伤害太大。中国相关专家专门对偏二甲肼的毒性危害进行了评估，认为偏二甲肼在体内有一定的代谢途径，是非蓄积性的，而且中毒是可治疗的。这样，偏二甲肼燃料才在中国站稳了脚跟。
既然选定了这种燃料，那就会把研发的精力集中到这方面，发动机研发主要围绕常温燃料开展。后来发射东方红一号的长征一号火箭，就是使用偏二甲肼燃料。后期的长征二号、长征三号、长征四号，也就沿着同一条路线研发下来了。也就是说，是军用的导弹决定了中国火箭的剧毒燃料路线。
其实其他国家又何尝不是如此啊，美国之所以大力发展固体助推器，跟美国的固体燃料导弹发展有很大的关系，最初就是为了消耗军用的那些火箭和燃料，而推动的火箭固体助推器发展，航天飞机和最新的大火箭SLS都是使用固体助推器。印度发展固体火箭和偏二甲肼燃料，也跟军事用途分不开。此外，欧洲和日本的固体助推器技术也都很强，跟军事有没有关系呢？大家可以讨论一下。
当然，到研发载人火箭的时候，中国其实已经掌握了其它类型发动机的技术了，比如液氢液氧发动机，甚至拿到了液氧煤油发动机技术。但是当时中国的载人航天工程立项后，研发时间特别紧张，甚至差一点就赶不上设定的最后期限。如果那个时候更换燃料，需要重新研发新型的大推力发动机，安全性、可靠性和研发时间都不允许。大家应该还记得长征五号火箭使用新发动机发生严重故障的事情，这样的故障绝对不允许出现在载人火箭上。
载人火箭的发动机必须是很成熟的发动机，需要经过反复验证，尤其是实际飞行验证，才能保证可靠性。当然，为了满足载人航天的需求，长征2F专用的发动机是在成熟发动机的基础上改进的，实行了更严格的验证标准，对发动机细节进行了大量优化，确保任何一次发射都万无一失。
长征2F虽然选择了剧毒燃料的发动机，但并不会影响航天员的安全性。
首先，长征2F火箭发动机是在成熟发动机的基础上改进过来的，使用安全性高，到目前为止还没有发生过任何发射故障。发动机不出问题，整个发射过程就不会影响到航天员。火箭的燃料和发射过程中火焰及尾气中虽然有一定的剧毒成分，但航天员处在一个密闭的环境中，有毒气体并不容易进入到飞船内部。
其次，中国各发射场有非常成熟的剧毒燃料处理方案，有严格的防泄露措施，也有科学的发射场残留有毒物质处理技术，不仅能保证航天员的安全，发射场工作人员的安全也可以得到充分保证。不会再出现以前出现过的工作人员中毒的事件。
此外，听起来剧毒燃料挺吓人的，好像别的国家都不会把这类燃料用到载人飞行中。其实并不是这样，虽然越来越多火箭使用无毒环保的燃料了，但是空间站、载人飞船、卫星和各种空间探测器也会使用剧毒燃料。原因很简单，因为这类燃料可以长时间储存，对燃料贮箱的要求相对比较低。如果换做低温燃料的话，燃料贮箱的密封性要求更高，承受压力的能力要求也更高，增加研发和生产难度，也增加飞行器的干重。
其实，肼类剧毒燃料，还有一个非常独特的优势，那就是不需要单独的点火装置。肼类燃料接触到四氧化二氮这类的氧化剂就可以自燃，无需其他装置来点火。这样的优势对于需要反复点火的飞行器来说非常有利，完全不用担心点火装置出故障了。也不必考虑需要定期更换点火装置。
中国的探月工程所使用的探测器，也都是使用肼类燃料，所不同的是不用偏二甲肼和普通四氧化二氮，而是用甲基肼和绿色四氧化二氮。所谓的绿色四氧化二氮，其实就是往普通四氧化二氮里面添加了一些一氧化氮，这样做的目的是抑制四氧化二氮对贮箱材料的腐蚀性，延长燃料的储存时间。
总的来说，虽然火箭层面已经逐步将肼类剧毒燃料淘汰了，目前只有中国和印度等国的主力火箭还在使用这类燃料，未来几年中印两国也会逐渐放弃这类燃料。但是进入太空以后，很多飞行器包括飞船、空间站依然在用肼类剧毒燃料。在这方面，最有机会替代肼类燃料的无毒燃料已经研发出来了，中国下一代载人飞船就准备采用无毒燃料了。同时，中国新一代载人火箭，也会放弃偏二甲肼燃料，而是使用液氧煤油燃料。剧毒燃料虽有好处，但终究存在安全隐患，迟早有一天会彻底被淘汰。
好了就介绍这么多吧，大家有什么想补充的，请到评论区讨论。
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