RocketAtlas

RS-68A

燃气发生器循环氢氧

美国Rocketdyne首飞 2012

推力最大的氢氧发动机,用性能换成本的典型样本。

单台推力
3,137 kN
真空比冲
412 s
燃烧室压力
97 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

  • 海平面推力 3,137 kN,是氢氧机中的最大值
  • 刻意放弃 SSME 式的极致设计:零件数只有 SSME 的 1/5,制造成本大幅下降
  • 喷管采用烧蚀冷却而非再生冷却,结构与工艺显著简化

代价是什么

  • 真空比冲 412 s,比 SSME 的 452 s 低了 40 s——这是简化设计付出的直接代价
  • 烧蚀喷管是消耗品,完全不适合复用
  • 点火前排放的氢气被点燃形成火球,会把箭体外的泡沫绝热层燎焦(设计上接受,但看着惊人)

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

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