RocketAtlas

RS-25(SSME)

分级燃烧循环氢氧

美国Rocketdyne / Aerojet Rocketdyne首飞 1981

效率最高的量产液体火箭发动机,也是最贵、最难维护的一台。

单台推力
1,860 kN
真空比冲
452.3 s
燃烧室压力
207 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

  • 真空比冲 452.3 s,室压 207 bar——富燃分级燃烧把预燃室的燃气全部送进主燃烧室,一克推进剂都不浪费
  • 可在 67%–109% 额定推力之间节流,这让航天飞机能在最大动压段减推力、在过载超限前降推力
  • 设计寿命 55 次点火,是唯一真正按「可复用」标准认证过的大推力液体发动机

代价是什么

  • 所有部件都工作在极限:氢泵功率 55 MW、转速 35,000 rpm,涡轮进口温度贴着材料上限,几乎没有裕度
  • 每次飞行后必须下机分解、探伤、重新装配试车;「可复用」在它身上意味着「可翻修」而不是「可直接再飞」
  • 单台成本数千万美元。SLS 把它一次性使用——付了复用的价钱,没拿到复用的收益

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