RocketAtlas

BE-4

分级燃烧循环甲烷

美国Blue Origin首飞 2024

美国在 RD-180 断供后的替代方案,同时供应蓝色起源自家火箭与竞争对手 ULA。

单台推力
2,400 kN
真空比冲
340 s
燃烧室压力
134 bar
在用型号
2

这台发动机的喷管不是画出来的,是算出来的:由推力与燃烧室压力反算喉部面积,再按扩张比放大到出口。用 F-1 验算,这套算法给出的喉径、出口直径与喷管长度都与公开尺寸吻合。

换来了什么

  • 富氧分级燃烧闭式循环,海平面推力 2,400 kN,性能与可靠性均衡
  • 甲烷洁净燃烧,为一级复用(设计目标 25 次)提供了基础
  • 美国自主,摆脱了对俄制 RD-180 的依赖——这是它立项的直接原因

代价是什么

  • 研制严重延期,从 2017 年首次试车到 2024 年首飞用了七年,同时卡住了 New Glenn 与 Vulcan 两个型号的进度
  • 室压 134 bar,低于 Raptor 的 300 bar,性能上限有限
  • 富氧燃气对涡轮材料的要求高,是延期的主要技术原因之一

动力循环

分级燃烧循环

燃料氧化剂预燃室涡轮燃烧室

预燃室中富燃或富氧燃烧的燃气驱动涡轮后全部注入主燃烧室,没有推进剂被浪费。比冲更高,但涡轮工作环境苛刻。

读原理讲解

推进剂

甲烷 / 液氧

比冲与密度居中,燃烧洁净不积碳,与液氧温差小便于共底贮箱——近十年可回收火箭的共同选择。

装在哪些火箭上