未来液氧甲烷火箭发动机推力极限可以到多少

[peter]

未来液氧甲烷火箭发动机推力极限可以到多少 
来源：知乎
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BE4
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2019年年初，SpaceX研发的全新改进型猛禽发动机在德州中部测试场首次点火试车，单台发动机240吨推力，
真空380秒比冲，这些硬指标让猛禽发动机跻身当今火箭发动机头把交椅。

单台240吨推力其实不算很强大，但是推比很强，达到170以上，

这是什么概念呢？俄罗斯顶尖的液氧煤油发动机RD-180推比为78，单台推力为415吨，
土星五号上使用的F-1发动机推比为83，单台推力为770吨。
猛禽发动机是一种重量小、推力超强的发动机，而且使用的是甲烷作为燃料。同时，蓝色起源公司的BE-4火箭发动机也计划2021年进行首次飞行，BE-4火箭发动机也是分级燃烧的经典之作，海平面全功率推力也为240吨，还能重复使用100次。可以说猛禽、BE-4火箭发动机代表了下一代火箭发动机

作者：川陀太空
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著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。




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[peter]

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固体燃料只适用提供短期大推力（起飞阶段/助推器）、长期贮存随时应急情况。但是燃料是战备物资且极其昂贵，且比冲过低根本干不了大活

四氧化二氮/联氨（胺）接触即燃、可常温贮存、比冲中等偏下，性价比适中。但是剧毒且也极其昂贵，不能因为单纯追求简单和可靠性而不更新换代，总体上必须要淘汰掉的

液氧煤油是现在第一性价比，但煤油的质量要求极高，因为它的燃烧容易积碳结焦

液氧液氢比冲最高，但发动机设计难度太大，贮存燃料箱难度也大

而液氧甲烷火箭是介于液氧煤油和液氧液氢的又一个选择，它的优点是：

1.比冲虽然依然跟液氧液氢没得比，但略高于液氧煤油（365到380左右，液氧煤油355左右）；

2.完全没有积碳结焦，维护很方便，发动机只要不烧坏基本无限用，是可回收火箭的最优选择；

3.液氧(-182)和甲烷(-162)的保存温度/沸点非常接近，难度远低于液氧和液氢(-253)，后者在火箭中的贮存是个极其棘手的问题；（但不如煤油）。

4.液态甲烷密度为422千克/立方米，远高于液氢的71千克/立方米，同等质量/能量燃料需求体积降低很多；（但不如煤油的840千克/立方米）。

5.设计难度并不大，可以沿用液氧煤油发动机那一套成熟体系。难度也低于液氧液氢发动机，毕竟液氢密度低，燃烧时对发动机涡轮泵的转速要求实在太高了；

6.总体上，它的发动机难度略高于液氧煤油，但总体上比液氧液氢简单，也很有可行性


「朱雀二號」是中國第一型液氧甲烷運載火箭，也是世界第一型首飛的液氧甲烷火箭。 失敗 
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