Space X公布猛禽3代火箭发动机，指标领先，我国应争取换道超车

从技术原理来看，全流量火箭发动机凭借所有低温燃料和低温氧化剂都能用于冷却燃气涡轮和主燃烧室管壁的优势，是现阶段分级燃烧火箭发动机发展的极限。由于所有的低温燃料和低温氧化剂都能用于冷却燃气涡轮，因此燃气涡轮的极限驱动功率可以做得更大，火箭发动机的室压就可以做得更高。现有技术只有全流量火箭发动机这一种火箭发动机室压能做到35Mpa。而全流量液氧甲烷火箭发动机是一种理论成本低廉、又不容易积碳的全流量火箭发动机，非常适合作为可重复使用火箭的发动机。

近日，Space X公司公布了第三代猛禽火箭发动机，简称猛禽3代火箭发动机。这是世界首款全流量液氧甲烷火箭发动机。据悉，Space X公司于2009年开始研发猛禽发动机，并在2019年7月首次测试成功，成为全球首款全流量液氧甲烷分级燃烧火箭发动机，目前已经开始量产第三代猛禽全流量火箭发动机。

猛禽3代火箭发动机相比初始版本变化可谓脱胎换骨

猛禽火箭发动机从V1发展到V3，体形基本不变，直径仍是1.3米，高3.2米，真空比冲仍为350秒，但是主要指标均发生巨大变化。

1、外形极大简化。喷管上方外露管线极大减少，外形变得极度简洁。

2、整机重量减掉26.7%。重量从初版2.08吨减少到1.525吨。

3、推力反增加51%。海平面推力从185吨提升到280吨。

4、推重比接近翻倍。从92.5提升到183.6。

5、造价预计减少87.5%。从200万美元减少到25万美元。

6、室压提升40%。从25Mpa提升到35Mpa，堪称世界之最。

简而言之，猛禽3代全流量液氧甲烷火箭发动机是迄今为止最先进、性能最高、性价比最高的全流量分级燃烧循环火箭发动机，相比猛禽1代堪称脱胎换骨。

星舰一级采用33台猛禽发动机，如果由第一代猛禽发动机换成第三代猛禽发动机，那么仅需22台就能超过原有推力。简单计算就能算出，理论上星舰采用第三代猛禽发动机以后，其一级减重可达35.4吨！这是相当惊人的指标。如果再把二级减少的重量加进去，那减重效果就更加惊人了。

我国能不能造出中国版猛禽3代全流量火箭发动机？

猛禽3代全流量火箭发动机基于猛禽1代全流量火箭发动机改进迭代2次发展而来，前后历经5年左右。因此，只要我能造出全流量液氧甲烷火箭发动机，那么造出中国版猛禽3代火箭发动机就只是时间问题。

全流量火箭发动机的技术难点主要集中在富氧预燃室、富燃预燃室、主燃烧室三大件上面。目前的高压补燃氢氧火箭发动机采用的就是富燃预燃燃气涡轮驱动，而高压补燃液氧煤油火箭发动机采用的是富氧预燃燃气涡轮驱动。目前我国已经掌握高压补燃氢氧火箭发动机技术和高压补燃液氧煤油火箭发动机技术。利用现有技术进行整合测试就能造出全流量液氧甲烷火箭发动机。

由此可见，我国造出中国版猛禽3代全流量液氧甲烷火箭发动机只是时间问题。

我国全流量液氧甲烷火箭发动机研制进展情况

公开资料显示，我国已有2款200吨级全流量液氧甲烷火箭发动机处于研制阶段。

1、国家航天部门200吨级全流量液氧甲烷火箭发动机YF215已完成技术验证。

我国航天六院研制的YF215全流量液氧甲烷火箭发动机于2023年5月15日成功进行燃气发生器点火测试。

2024年4月份，我国运载火箭与航天工程的权威专家龙乐豪院士在讲座中提到，我国海平面达200吨级推力的全流量补燃循环甲烷机YF-215已经完成技术验证，进行了长达千秒的试车工作。按照“八年九机”计划，这款发动机最迟2028年就会完成研制。从目前的进度来看，有望提前到2026年。

2、蓝箭航天计划2027年研制出200吨级全流量液氧甲烷火箭发动机。

公开资料显示，2021年底，蓝箭航天启动了200吨级全流量分级燃烧循环液氧甲烷发动机论证与研究工作，发动机代号“蓝焱”（BF-20），海平面推力为2200kN，室压26Mpa。目前，该型号已确定了发动机技术方案，预计将在2025年进行发动机整机试车，2027年完成发动机研制。

从进度节点来看，我国的200吨级全流量液氧甲烷火箭发动机与美国的进度差距不超过8年。在此强调一点，这个只是进度差距，而不是技术差距，因为现阶段全流量火箭发动机所需的关键技术我国均已掌握，只是我国这类发动机启动研制时间比较晚，才导致进度落后于美国Space X公司。

客观来讲，Space X公司的“星舰”确实很强大，但它与现有火箭相比没有本质差别，起飞方式和动力都没有本质差别。

为换道超车，我国应重点发展空天飞机

现有技术能够造出的火箭发动机最高真空比冲不会超过470秒。而全流量液氧甲烷火箭发动机再厉害，其真空比冲也还是比不上高压补燃氢氧火箭发动机或者膨胀循环氢氧火箭发动机。全流量液氧甲烷火箭发动机理论比冲只能达到390秒，本质是仍然是一种火箭发动机，再怎么吹捧也改变不了它只是一种火箭发动机的事实。

我国已经造出领先美国至少20年的JF22超级风洞，凭借这款黑科技装备，我国的高超音速飞行器研制进度领先世界各国。其中就包括具有划时代意义的空天飞机。

空天飞机之所以堪称划时代装备，主要原因是它采用的是等效比冲远高于火箭发动机的新概念发动机，最终将实现单级入轨。这种航天装备不依赖火箭发射架，可在机场自主起降，未来有望像民航客机那样实现航班化，入轨成本有望低于可重复使用火箭。因此，我国不应该只是简单跟在美国Space X公司后面发展全流量液氧甲烷火箭发动机和可重复使用火箭，更应该利用我国的风洞技术优势，重点发展新概念发动机，力争通过空天飞机技术路线实现航天运载工具的换道超车。

令人欣慰的是，目前我国航天决策部门似乎早已意识到这点，试图复制汽车领域“通过新能源汽车技术路线换道超车”的成功经验。

此前本博主也曾发文介绍过我国的空天飞机研制进展情况，结论就是领先世界各国。有兴趣可以自行搜索“空天飞机”了解。