里程碑意义我国可重复使用火箭发动机试车

这几年我国在航天发动机技术方面成就斐然，多种型号发动机研制、试车乃至投用，比如吨级液氧煤油发动机YF-、吨级氢氧发动机YF-90、25吨氢氧发动机YF-79和80吨级液氧甲烷发动机TQ-12，吨级固体火箭发动机等，据说我国航天部门早先有个“八年9机”的研制计划，但目前来看正在研制的火箭发动机型号是要超过9种的。

吨级固体火箭发动机

吨级液氧煤油发动机YF-

上面提到的几种火箭发动机都是具有里程碑意义的先进航天发动机技术，很多发动机也都取得了关键阶段的成功，投用指日可待，但今年最让人惊喜的应该还是11月26日成功试车的被称作“吨级重复使用液氧煤油补燃循环发动机”，因为这款发动机的这次试车，标志着它已基本具备可重复使用能力，视也意味着我国至少有两种火箭将回收重复使用。

这款发动机的试车先是启动了50秒，然后停了秒，接着又启动了50秒，整个过程中一切正常，检测中获得了第一手的可贵数据，试验的成功也标志着我国的可重复使用火箭发动机方面突破了基于高压补燃循环方案的两次点火起动等关键技术，可谓意义重大，相关专家一致认为这款发动机已基本满足未来垂直起降运载火箭基本功能要求。

不少人推测这款火箭发动机的应该是型号为YF-N的液氧煤油发动机，因为今年的珠海航展上展出的一款可重复使用的吨级的液氧煤油发动机的编号就是YF-N，如下图：

这款发动机的性能相当强悍，吨的海平面推力已经大于长征五号、长征六号、长征七号、长征八号上都在使用的YF-，从型号编号上来看，不少人认为YF-N应该就是YF-发动机的升级版。

其实无论是不是升级版，YF-N的出现都意义重大，目前它每次发射的点火次数为两次，可重复使用次数为10次，推力更是高达吨，我们都知道马斯克SpaceX公司的猎鹰9号目前世界上使用最多的可重复使用火箭，这种火箭上使用的梅林1D发动机就是液氧煤油为燃料的，但其推力只有86吨左右，是不如yf-N的。

可重复使用火箭正日益成为世界航天业的主流火箭，因为其经济实用性远超一次性火箭，而我国如今已是世界上数一数二的航天大国，航天发射活动只会越来越多，比如这几年我国每年的航天发射活动都在四五十次左右，远超美国（发射次数和我国相若，但其中马斯克SpaceX公司火箭发射活动占了一半以上）之外的其他国家，所有发射的火箭都是一次性的，每一发火箭都有好几台昂贵的火箭发动机，如长征五号一级部分（包括助推器）发动机就高达12台，每年我国发射火箭扔掉的发动机已经多达近千台，仅火箭一级和助推器上的发动机就多达数百台，这种浪费实在是太大了，因此我国航天事业的发展其实非常急迫地等待着出现一款可多方面应用的可重复使用火箭。

但可重复使用火箭的出现的前提就是得有可重复使用的火箭发动机，我国在这方面的研究起步较晚，所以大大落后于马斯克的SpaceX公司，这种发动机一般认为选用液氧甲烷为燃料才容易实现可重复回收使用，所以SpaceX公司超重型火箭星舰上所使用的“猛禽”发动机都是液氧甲烷火箭发动机，是因为这种火箭的燃料燃烧时不会在预燃室和燃烧室内结焦形成积碳。

星舰上使用的“猛禽”液氧甲烷发动机

但是液氧煤油发动机就不一样了，它很容易形成积碳导致火箭燃料输出不畅或阻塞，因此这种发动机很难做成可重复使用的发动机。

原计划安装在新一代载人火箭上使用的YF-K高压补燃液氧煤油发动机

SpaceX公司猎鹰9号火箭的梅林1D虽然也是液氧煤油发动机，但它独出心裁地采用了燃气发生器循环方式，发动机启动时可以把预燃室中产生的含碳高的废气直接排出去，这能使得预燃室中的积碳比较少，不影响重复使用。

上下图均为梅林1D液氧煤油火箭发动机。

但是我国的YF-N液氧煤油发动机却是采用的补燃循环技术，和梅林1D并不是同一技术路线，而是和俄罗斯的RD-发动机同样的技术路线，但后者却是不可重复使用的火箭发动机，中国航天科技集团六院是如何解决的预燃室积碳问题，我们还不得而知。

RD-发动机

那么YF-N火箭发动机研制成功后会用在哪些款式的火箭上呢？前面说了我国的长征五号、长征六号、长征七号、长征八号上都在使用YF-，而YF-N大概率就是YF-发动机的升级版，本着经济实用性的改进目的来考虑，改造成可重复使用火箭都是利大于弊的，推测至少这四款火箭将来很有可能用到它。

央视新闻画面中的疑似YF-N液氧煤油补燃循环火箭发动机

或有朋友问这两款发动机的推力并不一样大，如何替换使用呢？其实这并不是问题，YF-N推力比YF-大了10吨，那么在火箭装载燃料相同的情况下，YF-N将能更快地将载荷送入轨道，而燃料也大概率会有所富余，这富余的燃料正好可用作火箭回收降落反推时的消耗。

再者，很多朋友也都知道长征八号火箭是作为一款可回收火箭打造的，不过后来有传言称某些原因导致该型火箭或不再主打可重复使用，但YF-N火箭发动机的重复启动试车，很可能再次助力长征八号（两助推捆绑型）达到可重复使用的目标。

不过，按已有的规划，YF-N火箭发动机其实将首先使用在我国新一代载人火箭（火箭）上，因为这款发动机本身就是为新一代载人火箭准备的，中国航天科技集团

转载请注明：http://www.abuoumao.com/hyls/5251.html