RocketAtlas

RL10B-2

膨胀循环氢氧

美国Pratt & Whitney(今 L3Harris Aerojet Rocketdyne)首飞 1998

带可展开喷管延伸段,真空比冲 462 s——化学火箭发动机的比冲纪录保持者。

单台推力
110 kN
真空比冲
462 s
燃烧室压力
44 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

  • 扩张比 285,真空比冲 462 s,接近化学推进的理论上限
  • 膨胀循环:推进剂在冷却推力室时吸收的热量直接用来驱动涡轮,没有任何浪费
  • 碳复合喷管延伸段发射时收起、点火前展开,在不加长级体的前提下拿到了大扩张比

代价是什么

  • 推力仅 110 kN,入轨段耗时极长(一次点火可达 1,100 s 以上)
  • 可展开机构是一个额外的单点故障
  • 膨胀循环的推力上限决定了它永远只能做上面级

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