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梅林 1D

燃气发生器循环煤油

美国SpaceX首飞 2013

推重比最高的量产液体火箭发动机之一,为高频复用而生。

单台推力
845 kN
真空比冲
311 s
燃烧室压力
97 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

  • 推重比约 180,在量产液体发动机中名列前茅,直接换成运力
  • 可节流到 40%——这是一级垂直着陆的前提,没有深度节流就没有回收
  • 同一台机改真空喷管后用作二级,一枚火箭消耗 10 台,产量爬坡把单机成本和可靠性同时压了下来
  • 过冷推进剂使密度提高约 8%,同样体积的贮箱能多装推进剂,部分抵消了煤油比冲偏低的劣势

代价是什么

  • 煤油燃烧留下积碳,复用前需要清洗喷注器与燃气发生器,比甲烷机的翻新工序多
  • 燃气发生器循环,真空比冲 311 s,低于同级别的分级燃烧机(如 RD-180 的 338 s)
  • 过冷推进剂必须在发射前 35 分钟内加注完成且不能久置,直接导致了有争议的「先上人、后加注」流程

动力循环

燃气发生器循环

燃料氧化剂涡轮燃气发生器燃烧室排出

一小部分推进剂在燃气发生器中燃烧驱动涡轮,废气直接排出箭体,损失约 2–5% 流量。结构简单、易调试。

读原理讲解

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。

装在哪些火箭上