RocketAtlas

LE-5B

膨胀循环氢氧

日本IHI Aerospace首飞 2001

膨胀排放循环的代表作,服役至今零飞行故障。

单台推力
137 kN
真空比冲
447 s
燃烧室压力
36 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

  • 在 H-IIA / H-IIB 上累计飞行数十次,没有出现过一次飞行故障,是可靠性记录最好的液体发动机之一
  • 膨胀排放循环:无预燃室、无燃气发生器、涡轮工质温度低,失效模式本身就少
  • 可多次重启并长时间在轨滑行,支撑了直接 GEO 注入与隼鸟系列的行星际转移

代价是什么

  • 推力仅 137 kN,只能用作上面级
  • 排掉的驱动氢不产生推力,比冲 447 s 略低于同级的纯膨胀循环发动机
  • 室压 36 bar 很低,整机尺寸相对推力偏大

动力循环

膨胀循环

燃料氧化剂涡轮冷却夹套燃烧室

推进剂在冷却推力室时吸热汽化,直接驱动涡轮泵。没有燃气发生器与预燃室,最简单可靠,但推力受换热面积限制。

读原理讲解

推进剂

液氢 / 液氧

比冲最高(440–465 s);但密度只有 71 kg/m³,贮箱巨大,需要 −253 °C 深冷与厚重绝热。

装在哪些火箭上