全流量分级燃烧循环则是在分级燃烧循环的基础上,将所有流量(燃料与氧化剂)经过预燃室燃烧后再进入燃烧室的一种方式,优点是比冲高,缺点是室压高,技术复杂,目前投入使用的只有SpaceX的猛禽发动机。

燃烧室抽气循环就是从高压燃烧室引出燃气推动涡轮泵的一种模式,结构简单了,但会降低室压,比冲会降低;电泵循环这事用电机带动涡轮泵,优点是结构更简单,缺点是电池会比较重,在比冲和结构之间得有一个妥协。

在这几种发动机中,全流量分级燃烧循环比冲最大,室压也最高,当然难度也最大,比如梅林发动机的开式循环煤油机的室压在9兆帕左右,我国的分级燃烧循环的YF-100煤油机为18兆帕,但SpaceX的猛禽为30兆帕,真空比冲达到了363秒。

就发动机而言,我国的200吨级全流量分级燃烧循环液氧甲烷机基本还在起步阶段,网传2035年~2040年试飞也是比较正常,一款发动机从研发到成熟,再到装火箭测试,如果不是像美苏登月期间的竞赛,没有十年八年也是很难完成的。

30台发动机并联:到底靠谱吗?

33台发动机的星舰炸了,原因也公布了。并不是发动机熄火的问题,因为熄火的发动机数量虽然有点多但仍然起飞了,发动机最多时熄火已经6台,不过只要在可控范围内,即使加速度不满足预期,仍然可以让火箭发动机多开启一会达到分离时的速度要求。

最致命的问题出在起飞85秒时,不明原因导致另一台发动机失效,并且在此时火箭矢量控制失效,导致姿态逐渐失去控制,姿态失控后星舰转入了绕圈圈,最终在AFTS系统控制下自毁,这个姿态控制失效最终导致自毁的原因到目前并没有查清。

发动机并列这种暴力堆砌的方式曾经最被大家所诟病,因为前苏联的N1火箭就是堆砌了30台推力143.2吨的NK-15发动机,而美国的土星五号只需要5台推力为680.39吨的F1发动机,之所以不用小推力发动机并联是因为这种结构像工况太恶劣!