火箭腾空而起时，最扣人心弦的便是那炽烈的尾焰。但如果你留意观察，会发现尾焰的颜色变幻莫测——有时洁白如雾，有时红棕似霞，有时黄亮如金。这些颜色的差别，并非为了好看，而是暗藏着推进剂的“身份密码”。
目前全球航天领域最常用的火箭推进剂主要分为五类：偏二甲肼+四氧化二氮、液氧煤油、液氢液氧、固体燃料、液氧甲烷。每一种推进剂燃烧的化学反应不同，产生的物质、发光效果天差地别，对应着独一无二的尾焰特征，也适配不同用途的火箭。
今天我们就通过颜色解锁火箭推进剂的隐藏知识。
一、偏二甲肼+四氧化二氮
如果看到火箭发射时，尾部裹挟着厚重的红棕色火焰与烟雾，基本可以确定它使用的是偏二甲肼+四氧化二氮推进剂组合，这是航天领域资历最老的液体推进剂之一。
偏二甲肼与四氧化二氮一接触就能自动着火，省去了复杂的点火装置，这也是它在早期航天任务中被广泛使用的原因。这种推进剂在燃烧过程中会生成大量高温氧化氮气体，这类气体在数千度的高温环境下，会持续发出明亮的红棕色可见光。
和其他推进剂相比，它最大的优势是可常温储存、无需低温制冷、点火响应快，容错率高。不过这款推进剂存在明显短板，燃料和燃烧产物均有一定毒性，燃烧烟雾污染性较强，如今正逐步被环保推进剂替代。
我国长征系列火箭里，长征二号各型号各级及助推器、长征三号系列各型号芯一、二级及助推器、长征四号系列各型号各级都用的是偏二甲肼加四氧化二氮的组合。
二、液氧+煤油
要说日常出镜率最高、视觉效果最亮眼的火箭尾焰，当属液氧+煤油推进剂燃烧产生的黄白色、橙黄色焰流，这也是当下民用航天、常规航天发射的主力推进剂。
煤油属于碳氢燃料，在液氧充分助燃的高温环境下，会产生少量炽热的碳颗粒。这些高温碳颗粒就像白炽灯的灯丝一样，被加热后发出明亮的黄白色强光，火焰饱满通透、亮度极高，发射时还会伴随大量白色水汽烟雾，视觉效果十分壮观。
液氧煤油推进剂无毒无污染、成本低廉、推力充足，综合性价比极高。国内长征七号、长征八号、长征十二号等新一代中型运载火箭均采用液氧煤油推进剂，国外的猎鹰9号火箭也是典型的液氧煤油火箭。
三、液氢+液氧
在所有液体火箭尾焰中，液氢液氧推进剂的尾焰最为特别。它的燃烧产物几乎只有水蒸气，成分极为干净。地面点火时，喷出的高温水蒸气遇冷凝结成大片白色水汽，而喷流外围与周围空气相互作用，在炽热温度下发出明亮的橙黄色光芒。
但到了高空真空环境，情况就完全不同了，没有空气参与，尾焰近乎透明，仅在喷口边缘因高温气体分子辐射透出一层极淡的蓝色。
液氢液氧推进剂的优势是比冲高、推进效率极高，能为火箭提供强劲的高空推力，适合大型重载发射任务。但氢气极难储存，需要超低温制冷，技术门槛和成本极高。
在国内新一代运载火箭中，长征五号的芯二级（YF-75D发动机）、长征七号A的第三级（YF-75发动机）以及长征八号的二子级，均采用液氢液氧推进剂，用于在真空环境下承担轨道加速与入轨冲刺的任务。
四、液氧+甲烷
液氧甲烷是近年崛起的新一代航天推进剂，也是商业航天的“宠儿”。液氧甲烷火箭的尾焰以淡蓝、蓝紫为本体色。
甲烷与液氧充分燃烧后主要生成二氧化碳和水蒸气，CH、OH等激发态自由基的辐射让火焰偏蓝紫，几乎不产生碳烟固体颗粒，所以高空真空环境下尾焰会变得通透纯粹，只剩喷口边缘一层极淡的蓝。
在地面起飞时，尾焰在导流槽里卷吸沙尘、水雾，加上喷管外壁热辐射和膜冷却析出的微量碳粒，外圈会泛出橙黄甚至黄白，蓝天反衬下边缘会透着紫红，这和家里煤气灶蓝火外围带黄边是一个道理。等火箭离开稠密大气，黄光褪去，蓝紫色才显出本来面目。
目前国内朱雀三号（天鹊系列发动机）、国外SpaceX星舰（Raptor发动机）均采用液氧甲烷作为推进剂。
五、固体燃料
说完液体推进剂，就不得不提固体推进剂。它的原理有点像超大号的烟花，燃料和氧化剂提前混合好，压制成药柱装在发动机里，一点火就从头烧到尾。
固体推进剂中通常会加入铝粉等金属添加剂来提高能量，燃烧时金属成分生成金属氧化物，反射光线形成明亮的火焰，不同金属还会产生不同的颜色，常见的颜色为亮白色、橙黄色或暖黄色等。
固体火箭结构简单、无需复杂加注设备、可长期储存、随时待命发射，响应速度远超液体火箭，多用于助推器、小型运载火箭和应急发射任务。国内长征系列火箭的固体助推器、长征十一号小型固体运载火箭、引力一号固体商业火箭，均使用固体燃料推进剂。
从最早偏二甲肼烧出的红棕色，到如今液氧甲烷喷出的淡紫蓝焰，火箭尾焰的“调色盘”正在越变越干净。这背后，是航天人对更高比冲、更低成本、更强复用能力的持续追逐。未来，随着更多商业火箭入局和深空探索推进，也许我们还会看到新的尾焰颜色出现。
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