液氧煤油火箭发动机：托举中国航天的“新引擎”

作者：黄湘红 段跃初

在人类探索宇宙的征程中，火箭发动机无疑是最为关键的“心脏”。而液氧煤油火箭发动机，正以其独特的魅力与卓越的性能，成为中国航天迈向星辰大海的强大助推器。回想起2025年1月19日，那是一个令中国航天人热血沸腾的日子。在航天科技集团六院165所抱龙峪试验区，我国首次实现了液氧煤油火箭发动机“一日三试”。试验现场，巨大的轰鸣声震耳欲聋，发动机喷射出的熊熊火焰照亮了天空，仿佛是在向世界宣告中国航天动力技术的新突破。这一成就的意义，无论怎样形容都不为过。它标志着我国新一代运载火箭主动力发动机在适应批产交付的试验验证能力上，实现了质的飞跃，也为未来长征系列火箭的高密度发射筑牢了根基。

一、卓越性能，尽显航天“硬核”实力

液氧煤油火箭发动机的优势，体现在多个方面。就拿推力来说，120吨级的液氧煤油发动机采用了世界顶尖的高压补燃循环系统，这一系统犹如为发动机注入了强大的“魔力”。它使得发动机的推力相比我国现有长征系列运载火箭发动机大幅提高了60%以上，运载能力更是提升到原来的3倍左右。想象一下，这就好比给一辆原本只能装载少量货物的卡车，换上了一台超级强大的引擎，让它能够轻松运载更多的物资，驶向更远的地方。有了如此强大的推力，我国的火箭能够携带更多的科研设备、航天器进入太空，为载人登月、深空探测等宏伟目标的实现提供了有力保障。

在环保方面，液氧煤油发动机堪称“绿色先锋”。它使用的液氧和煤油都是环保型燃料，燃烧后的产物仅仅是水和二氧化碳。这与传统的火箭发动机相比，简直是天壤之别。以往那些使用剧毒推进剂的发动机，在生产、储存和使用过程中，都像一颗颗“定时炸弹”，存在着极大的安全风险，而且对环境的污染十分严重。而液氧煤油发动机的出现，让我们在探索太空的道路上，不再需要为环境污染问题而忧心忡忡，能够更加安心地迈向宇宙深处。

成本效益也是液氧煤油发动机的一大亮点。煤油价格相对低廉，相比常规发动机推进剂，它的成本要便宜60%左右。每次发射，单是在推进剂这一项上，就能节省1000多万元。这对于航天事业来说，可不是一笔小数目。较低的成本意味着我们可以用同样的资金，开展更多的航天项目，让更多的梦想照进现实。

二、独特优势，铸就航天“新宠儿”

与其他类型的火箭发动机相比，液氧煤油发动机有着诸多独特之处。从推进剂的角度来看，它与传统的四氧化二氮/偏二甲肼发动机截然不同。传统的这种发动机使用的推进剂具有剧毒，操作过程中需要格外小心谨慎，一旦发生泄漏，后果不堪设想。而液氧煤油发动机的推进剂既安全又环保，在生产、储存和运输过程中，都大大降低了风险。

和氢氧发动机相比，液氧煤油发动机的优势也十分明显。氢氧发动机虽然比冲较高，但氢气的储存和运输就像是一个让人头疼的难题。它需要特殊的低温储存设备，而且对安全措施的要求极高。而液氧和煤油在常温常压下就相对容易储存和运输，这无疑为实际应用带来了极大的便利。

在循环方式上，液氧煤油发动机采用的高压补燃循环系统，是其性能卓越的关键所在。这种循环系统能够让推进剂在燃烧室中充分燃烧，就像让每一滴燃料都释放出最大的能量。不过，它的结构相当复杂，对设计和制造工艺的要求近乎苛刻。要想打造出这样高性能的发动机，需要无数航天科研人员夜以继日地钻研和攻关。

三、性能参数，见证航天“智慧结晶”

我国的液氧煤油发动机性能参数十分亮眼。以YF - 100发动机为例，它在地面时的推力约为1200kN（120吨） ，在真空中，这个数字更是提升到了约1340kN。地面比冲大约是2942m/s，真空比冲则约为3286m/s。燃烧室的压力高达18MPa，氧化剂的消耗量每秒达到296.39kg，燃烧剂的消耗量每秒也有113.31kg，推进剂的总流量为每秒409.70kg ，推进剂的混合比还能在2.6到2.7之间灵活调节。喷管面积比为35，推力室喷口面积是1.406m²。而YF - 135液氧煤油发动机作为单室发动机，更是有着360吨的海平面推力，比冲为321秒，推重比高达90。这些看似冰冷的数字背后，是无数航天人的智慧与汗水，它们见证了中国航天在动力技术领域的飞速发展。

作为一名长期关注航天事业的爱好者，我深深地被液氧煤油火箭发动机的魅力所吸引。每当看到火箭搭载着液氧煤油发动机腾空而起，我都不禁心潮澎湃。它不仅是中国航天技术实力的象征，更是人类探索宇宙精神的体现。从最初的艰难探索到如今的重大突破，液氧煤油火箭发动机的发展历程充满了挑战与奇迹。我相信，在未来，随着技术的不断进步，它将继续托举着中国航天的梦想，向着更加遥远的宇宙深处进发。

液氧煤油火箭发动机，正以其无可比拟的优势和卓越的性能，成为中国航天事业发展的中流砥柱。它让我们离宇宙的奥秘更近了一步，也让世界看到了中国航天的崛起与腾飞。