F-1
燃气发生器循环煤油美国Rocketdyne首飞 1967
迄今飞行过的推力最大的单燃烧室液体火箭发动机。
- 单台推力
- 6,770 kN
- 真空比冲
- 304 s
- 燃烧室压力
- 70 bar
- 在用型号
- 1
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
- 单室 6,770 kN——用 5 台就能撑起 3,000 t 的起飞质量,避开了多机并联的控制与耦合难题
- 燃气发生器循环把涡轮回路与主燃烧室解耦,两部分可以分别调试,在 1960 年代的条件下大幅降低研制风险
- 推力室采用钎焊管束再生冷却,煤油从数千根镍合金管中流过带走热量,结构虽笨重但可靠
代价是什么
- 海平面比冲仅 263 s,是主流大推力煤油机里最低的一档——燃气发生器的涡轮排气白白扔掉约 3% 的推进剂
- 燃烧不稳定卡了近四年,最终靠喷注器面板上的径向/周向隔板压制高频振荡,代价是 2,000 多次点火试验
- 管束钎焊高度依赖特定工人的手艺与工装,这正是 Saturn V 停产后难以复现的直接原因
推进剂
煤油 / 液氧
密度高、常温、便宜、基础设施成熟;比冲中等,燃烧会积碳,对复用不够友好。