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火神 2.1

燃气发生器循环氢氧

欧洲ArianeGroup首飞 2024

火神 2 的低成本改进型:性能不动,制造方式全改。

单台推力
1,370 kN
真空比冲
431 s
燃烧室压力
116 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

  • 喷管延伸段从复杂的管束结构改为钣金焊接,零件数与工时大幅下降
  • 大量部件改用增材制造,燃气发生器等组件从几十个零件合并成一个
  • 继承了火神 2 在阿丽亚娜 5 上一百多次飞行的设计与工艺经验,技术风险极低

代价是什么

  • 燃气发生器循环,真空比冲 431 s,低于分级燃烧的同类(RS-25 是 452 s)
  • 海平面推力只有 960 kN,一级必须靠固体助推器才能起飞
  • 降本的空间被「不改性能」这条前提限死了——它无法通过提高性能来间接降低单位运力成本

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