近年来,中国的商业火箭发动机领域越来越多地提及“全流量补燃”,例如蓝箭的“蓝焱”、星梭的“猛犸一号”、天兵的天火21等项目,都显示出这一技术的发展趋势。这一技术还被SpaceX的猛禽发动机所采用,给人一种印象,即引入全流量补燃的发动机必然更为先进。商业火箭内部也确实存在着某种“优越感”体系,比如可回收性、推力大小等。
在推力之外,发动机的循环方式也是评估其先进性的关键标准。例如,SpaceX的梅林发动机采用的是燃气发生器循环。虽然这种设计在推力效率上有所损失,但在系统的直接性和压力控制方面却表现良好。这也使得猎鹰9号的频繁发射和回收成为可能。
当SpaceX转向使用猛禽发动机时,采用了液氧甲烷的全流量分级燃烧循环,这种设计拥有大幅增加的涡轮驱动推进剂流量,从而降低涡轮的温度和应力,延长发动机使用寿命。这种技术被认为在复杂性和性能上都处于更高的位置。
但是,这也引发了一个疑问:既然梅林技术成熟,为什么不继续使用?猛禽的高推力设计虽然提高了效率,但对发动机数量也有严格限制,因为火箭尾部空间有限,增加发动机数量会带来更多的复杂性和设计挑战。
近年来,中国也不断尝试全流量补燃的发动机,已有多项技术研发成果。但虽然名称相同,不同项目的成熟度可能存在很大差距,飞行可靠性和批量制造能力仍需时间去验证。
马斯克对于猛禽发动机的发展过程非常清楚,他提到在制造体系上的投入远超设计本身,且面临巨大的成本控制压力。这表明,尽管全流量补燃展现出其潜力,但实现这一目标的道路依然充满挑战。
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