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为什么俄罗斯的火箭发动机推力始终相对领先呢？

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发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

为什么俄罗斯的火箭发动机推力始终相对领先呢？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

众所周知，美国是一个实力强大的航空航天技术大国，美国洛克达因公司制造的F-1火箭发动机，平均海平面推力可达大约691吨，是世界上推力最大的单燃烧室液体火箭发动机。不过，作为一款液体火箭发动机，F-1火箭发动机略逊色于俄罗斯的RD-170发动机。而且，在发射阿特拉斯-5型运载火箭的过程中，美国仍然需要使用俄罗斯的RD-180发动机来提供动力输出。从这一点看，俄罗斯的火箭发动机技术确实有领先之处。

RD-180发动机其实就是RD-170系列发动机的一个型号，RD-170系列发动机设计了多个版本，推力范畴在190吨至1000吨之间，RD-180发动机的真空推力为423.4吨，该级发动机的直径约为3.15 米，长度为3.56 米，重量在5.0吨以上。普惠公司和动力机械科研生产联合体合作开发了RD-180发动机，不过生产RD-180发动机的工作全部在俄罗斯完成，所以美国需要从俄罗斯进口发动机。

美国在1997年和俄罗斯签署协议，动力机械科研生产联合体向美国提供101台RD-180火箭发动机，按照当时的计划供货工作持续到2018年。美国的阿特拉斯-5型运载火箭使用RD-180发动机作为第一节动力引擎，第二节动力引擎是半人马座火箭。阿特拉斯-5型运载火箭的长度达到58.3米，直径为3.81米，其重量接近550吨，有效载荷可达数吨，能用于发射各类卫星探测器，今后还有继续改装升级的余地。

美国其实并不打算继续使用俄罗斯的RD-180发动机，美国甚至希望在2019年就摆脱对于RD-180发动机的依赖，但是由于美国自己的替代型号尚未投入使用，所以美国只好将摆脱依赖的目标时间节点推延至2022年。而俄罗斯动力机械科研生产联合体也仍然继续向美国交付RD-180发动机。事实上，俄罗斯还有另一个火箭发动机型号也出口给美国，即RD-181发动机。而美国也承认，即使美俄两国关系不佳，也仍需要在航天技术领域保持合作伙伴的关系。

回答于 2019-09-11 08:43:50

问题不准确哈，火箭发动机中推力最大的应该是美国的固体发动机，航天飞机用的是1400吨推力的，最新的SLS火箭用的五段固推1633吨推力。

如果限定液体发动机，也分很多种。

液体发动机里推力最大的是煤油发动机，而单燃烧室煤油发动机中推力最大的仍然是美国土星五号的f1发动机，推力680吨，单室发动机的布置更灵活；俄罗斯的rd170虽然推力达到800吨，但也多达4个燃烧室(喷口)，由于苏俄对大直径喷口的燃烧稳定性没有把握，只能装多个喷口，rd170的单室版本rd190也只有200吨推力。rd170虽然比f1效率高很多，但是也晚了20多年，它的对手f1早已功成名就退役十几年了，而没多久苏联就解体了，rd170没派上多大的用场(能源号2次发射失败1次就退役了)，后来是乌克兰的天顶系列火箭在用，发射成功率只有85%。俄罗斯自己并不使用这些大推力发动机，它的衍生型号rd180和rd190只用来出口，本尊170则挂在PPT火箭叶尼塞和頓河上。美国本来可以购买或者授权本土生产rd170，但是洛马还是选择研发推力只有一半但更适合自己的rd180，美国现役运载能力最强的几款火箭并不使用俄罗斯发动机。rd170的生产线已经没有了，俄罗斯最近又重提rd170应该还是想秀给中印看看，期待有人接盘。

发动机是一回事，运载火箭的能力又是另一回事，俄罗斯的整合能力远逊于美国。美国土星五号低轨140吨/月轨45吨，13次发射全部成功，包括135次发射的航天飞机的入轨质量实际也是100吨以上(发射推力与土星五号一样，通常不当成火箭来统计)，苏联的N1火箭低轨运力95吨/月轨23吨，四发四炸；能源号4助推版本为低轨105吨/月轨32吨，两发一败(2助推和4助推版本各发射一次)，再就是23吨的质子M、24.5吨安加拉A5，世界现役火箭的前三都进不了，到了明年要跌出前五。安加拉A5久久无法投入使用，俄罗斯现在实际只有联盟和质子M两款老式的肼燃料火箭。发射成功率也远不如美国，美国现役6款火箭其中的4款累计140发100%，1款85发1败99%，1款16发1败94%，用俄罗斯发动机的宇宙神5累计发射85次成功率100%，而俄罗斯自己的火箭每年都要失败1~2次。

俄罗斯的煤油发动机一枝独秀主要是美国自己停止发展煤油发动机了，原因之一是美国的煤油含硫量过高，品质没有苏联的好，转而研发性能更高但是价格昂贵的氢氧发动机，之后SPACEX出于成本的考虑又重新捡起煤油发动机，洛马直接买俄罗斯的，NASA的主承包商波音则使用全氢氧火箭。

液体发动机除了肼燃料和煤油，还有氢氧、甲烷、离子发动机，都是美国的推力比较大，而俄罗斯直接就是放弃或者没有。RS68A那338多吨的推力的氢氧机甚至直接当做主发动机使用，其他国家的氢氧机只有几十吨到一百多吨，需要配合助推器使用。火箭发动机不是只看推力的，即使推力非常大但如果体积过大或者比冲低也是白搭，比如梅林发动机虽然只有86吨推力，但推重比达200+，并且成本低廉可复用，事实上也是世界上最好的发动机之一；不同燃料的发动机适合不同的情况使用:起飞阶段用煤油或者固推性价比高，进入真空就是氢氧发动机的天下；着陆探测器等需要长期保存快速响应的燃料时又会用上肼燃料；深空探测器和微型卫星则需要离子发动机；垂直回收需要深度节流，推力大反而不适合，重复利用则是甲烷更好。

图1是登月土星五号的f1发动机，共5台，图上只能看到四台

图2是能源号的rd170，图上四个喷口属于一台发动机。





回答于 2019-09-11 08:43:50

题主是因为最近这些年，美国发射卫星的运载火箭所用的火箭发动机大部分是从俄罗斯进口而来的RD-180火箭发动机才提的这个问题吧？火箭发动机有两种，一种是烧固体燃料的，另外一种则是烧液体燃料的。俄罗斯在液体燃料火箭发动机技术上有一定优势，目前处于领先地位，但是固体燃料火箭发动机则远远不如美国。美国进口的是俄罗斯的液体火箭发动机，而且并不是自己技术不行，而是美国已经停止液体火箭发动机的更新，直接进口可以大幅降低卫星发射成本。

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