RocketAtlas

YF-75D

膨胀循环氢氧

中国航天六院首飞 2016

中国第一款膨胀循环发动机,可多次启动。

单台推力
88 kN
真空比冲
442 s
燃烧室压力
41 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

  • 膨胀循环没有燃气发生器与预燃室,靠液氢在推力室夹套中受热汽化驱动涡轮,结构最简单、可靠性最高
  • 真空比冲 442 s,接近化学推进上限
  • 可多次启动,支持 GTO 与地月转移的分段注入

代价是什么

  • 涡轮功率受换热面积限制,而换热面积随尺寸平方增长、所需功率随体积立方增长——推力有硬上限,只能用于上面级
  • 单台仅 88.36 kN,需要两台并联

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