RocketAtlas

RD-180

分级燃烧循环煤油

俄罗斯NPO Energomash首飞 2000

美国买了二十年的俄罗斯发动机,也是美国国家安全发射体系里最大的一处依赖。

单台推力
3,827 kN
真空比冲
337.8 s
燃烧室压力
257 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

  • 室压 257 bar、海平面比冲 311 s,性能远超同期任何美国煤油机
  • 由 RD-170 直接砍掉一半而来,继承了完整的飞行与试车经验,技术风险极低
  • 可节流至 47%,让 Atlas V 能在最大动压段降推力,也支持了星际客机的载人过载限制

代价是什么

  • 美国长期无法自产——富氧分级燃烧的材料与清洁度工艺不是买图纸能解决的
  • 2014 年后成为地缘政治单点故障,国会立法禁止军方在 2022 年后采购依赖它的火箭
  • 一台泵驱动两个燃烧室,结构比单室机复杂,维修与检验环节更多

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

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