RocketAtlas

LE-7A

分级燃烧循环氢氧

日本三菱重工业 / IHI首飞 2001

主动把性能调低、把可靠性调高的分级燃烧氢氧机。

单台推力
1,098 kN
真空比冲
440 s
燃烧室压力
120 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

  • 相对事故频发的 LE-7,室压从 127 bar 降到 120 bar、涡轮泵转速下调,换来了大幅提高的裕度
  • 富燃分级燃烧,真空比冲 440 s,在氢氧一级发动机里属于第一梯队
  • 在 H-IIA 上飞了 50 次,只有一次任务失败且原因不在它身上

代价是什么

  • 海平面推力仅 843 kN,火箭必须靠固体助推器才能起飞
  • 分级燃烧需要预燃室与高温燃气管路,零件多、检验环节多,单台成本居高不下
  • 正是这个成本让 H-IIA 从未在商业市场上有竞争力,最终被换成循环更简单的 LE-9

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

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