【聚焦】液体火箭发动机是主流产品我国研制水平先进

2022-01-11 10:55

与固体火箭发动机相比，液体火箭发动机组件较多、构造复杂，任意环节出现问题均会造成发动机故障。

液体火箭发动机是指采用液体推进剂的化学火箭发动机，在工作时，推进剂和燃料输送至燃烧室剧烈燃烧，将化学能转化为热能，再经喷管喷出，热能转化为动能，从而产生推力。在火箭发动机中，化学火箭发动机现阶段技术最为成熟，应用范围最为广泛。在化学火箭发动机中，液体火箭发动机应用历史最早，在大型火箭中应用比例最高。

根据新思界产业研究中心发布的《2022－2026年液体火箭发动机行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，液体火箭发动机的优点多，主要包括：比冲值高，动力大，有效载荷量大；推力范围大，且推力大小可调节、推力时间曲线可控制，飞行过程中可进行姿态修正、轨道转移；可使用可贮存时间长的液体推进剂，可随时投入使用；工作时间较长，可以反复起动，间歇性工作；可设计为可重复使用发动机，降低火箭制造成本；可实现多发动机设计，一个或多个发动机故障后系统仍能工作，可靠性高等。

与固体火箭发动机相比，液体火箭发动机组件较多、构造复杂，任意环节出现问题均会造成发动机故障。液体火箭发动机主要由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。其中，推力室由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件构成，是液体推进剂能量转换的主要参与者；推进剂供应系统主要采用气压式、泵压式等输送方式向燃烧室输送推进剂；发动机控制系统对发动机的工作状况进行控制、调节。

我国液体火箭发动机研制能力已经达到国际领先水平。2021年3月，中国航天西安航天发动机有限公司研制的500吨级液氧煤油火箭发动机全工况半系统试车获得成功，此液体火箭发动机为三型火箭发动机，500吨级液氧煤油发动机、200吨级和25吨级液氧液氢补燃发动机分别用作重型火箭的一、二、三级，主要性能达到国际一流水平。

在海外市场中，液体火箭发动机生产商主要有，美国太空探索技术公司（SpaceX）、美国航空喷气?洛克达因公司（Aerojet Rocketdyne）、俄罗斯联邦航天局（Roscosmos）、法国赛峰集团（Safran）、日本三菱重工（Mitsubishi Heavy Industries）等。

新思界行业分析人士表示，发动机成本在火箭总成本中占比高，为降低火箭发射成本，可重复使用的液体火箭发动机成为研究的重要方向，各国航天产业对其高度关注。在重复使用液体火箭发动机研究领域，美国起步较早，技术较为先进，美国航天飞机SSME的发动机是全球最早实现重复使用的液体火箭发动机。除美国外，欧洲部分国家、日本也先后进行了可重复使用的液体火箭发动机研究。未来，可重复使用的液体火箭发动机也是我国液体火箭发动机研究的重要方向之一。

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