世界最大推力“沙皇引擎”焚烧在即

RD-171 model克日俄罗斯媒体报道称，俄罗斯已经开始生产被认为是世界上推力最大的“沙皇引擎”——新型液体火箭发念头RD-171MV。这一发念头计划用于正在研发的“同盟-5”中型运载火箭的第一级发念头及“叶尼塞”重型运载火箭。据俄罗斯媒体报道，该发念头有4个燃烧室，运转时可发生2700万千瓦的热功率，相当于一座大型水电站的功率，发念头涡轮泵功率到达18万千瓦，RD-171MV发念头推力凌驾800吨，位居世界首位，同时它还可重复使用10—15次。

对此，航天专家葛明龙表现：“RD～171MV发念头是现在世界推力最大的液体火箭发念头，比美国载人登月用的‘土星五号’运载火箭的F-1发念头的680吨推力还大一百多吨。不外有所差别的是，RD-171MV是双涡轮泵四推力室的组合发念头，F-1是单涡轮泵单推力室的尺度发念头。虽然尺度发念头的单体推力室和涡轮泵的研制难度大，但一旦研制乐成，单体可靠性高。

固然，只要发念头能到达高可靠性，组合发念头也不失为一种好的设计。”同时，RD-171MV发念头使用了液氧煤油推进剂并接纳高压补燃（分级燃烧循环）系统，是地面比冲有望到达316秒的高性能发念头，比F-1通例液氧煤油发念头的265秒比冲高得多。F-1是一次性使用的通例发念头，虽然制造成本低些，但使用成本高。RD-170现在俄罗斯最大推力的火箭发念头是RD-170，推力达740吨。

RD-170先后衍生出了RD-171、RD-180、RD-191等若干型号，成为俄罗斯运载火箭崛起和生长的重要筹码。“RD-170用在了‘能源’号运载火箭上，1988年11月15日圆满完成运载‘狂风雪’号航天飞机的发射。该发念头是液氧煤油高压补燃的双涡轮泵四推力室组合发念头，其与稍作革新的RD-171M发念头是研制RD-171MV发念头的蓝本。

”葛明龙科普道，“鉴于苏联解体后，还未见俄罗斯实际使用‘能源’号运载火箭及其RD-170、RD-171M等发念头，再加上RD-171MV发念头的推力加大而且宣称能多次重复使用，研制难度较大。不外有乐成过的蓝本，今年年底前焚烧试验和2021年首飞还是可能的。”俄罗斯专家表现，制造这一火箭发念头是俄航天领域的一个突破，它将让俄罗斯在火箭发念头领域保持领先职位。

葛明龙说：“液体火箭发念头技术排名世界第一的是俄罗斯，主要包罗了RD-170、171M、171MV、180、191等大推力高压补燃液氧煤油发念头。位居世界第二的是美国，主要是100吨推力级J-2氢氧发念头和200吨推力级RS-25、RS-25D/E等高压补燃氢氧发念头。

现在可以肯定地说，美国在这方面落伍俄罗斯，甚至暂时落伍中国的高压补燃液氧煤油发念头技术。”“不外，不用俄罗斯的RD-171MV发念头，美国也能研制出相当级此外重型运载火箭。NASA（美国航空航天局）的SLS?Block?2重型运载火箭有两个推力1600吨级的固体火箭助推器，芯级火箭用的是4台海平面推力190吨的RS-25D/E高压补燃氢氧发念头。

美国SpaceX公司的多用途‘大猎鹰火箭’BFR则研制了300吨推力级‘猛禽’高压补燃液氧甲烷发念头，举行31机和6机并联。”葛明龙指出。许多人体贴，俄罗斯这款或许是世界推力最大的火箭发念头未来是否能安装在洲际导弹上。

对此，葛明龙表现：“火箭发念头和洲际导弹发念头可以通用，其前提是使用无毒可贮存推进剂。可是，在固体洲际导弹已经生长越来越好的情况下，要不要走这条路还需要深入论证。”可以肯定，RD-171MV发念头不会用于洲际导弹，它将用在“同盟-5”中型运载火箭和“叶尼塞”重型运载火箭上。

因为冷冻型液氧不适适用作洲际导弹的氧化剂，且洲际导弹不需要大到800吨的推力。即便有这样大的洲际导弹，其实用性和灵活性也会很差。发念头支撑航天舞台火箭运载能力有多大，航天舞台就有多大。发念头是火箭的心脏，他决议了将航天器送入太空的运载能力。

研制高性能大推力火箭发念头，是世界各航天大国孜孜以求的目的。现在，大型运载火箭生长的一条主要技术途径是芯级捆绑多枚固体助推器，即以高比冲的大型液体发念头作为芯级，固体发念头作为助推动力。这种动力组合可以充实发挥固体大推力、液体长时间事情的技术优点，形成性价比力高的运载火箭起飞动力。

RS-68已往10余年，全球航天发射领域的大型运载器主要有美国的“德尔塔4”系列火箭、“宇宙神5”系列火箭，欧空局的“阿里安5”革新型和俄罗斯的“安加拉”系列火箭。这些运载火箭依靠大推力发念头事情，如“德尔塔4”的RS-68、“宇宙神5”的RD-180、“阿里安5”的“火神”，以及“安加拉”的RD-191M。这些火箭的芯级通常使用一台主发念头，设计时充实思量成本，尽可能简化设计，并淘汰发念头的零部件数量。

已往20年来，世界主流火箭的运载能力逐渐提升，到达了近20吨的近地轨道运载能力和10吨级的地球同步转移轨道运载能力。履历多年研制和技术积累，各航天大国研制的新一代发念头和运载火箭逐渐走向成熟，并将在未来几年陆续登场。这其中， 俄罗斯的RD-171MV参数最强 ，将继续维持俄罗斯在火箭发念头研制领域的领先职位。承载俄罗斯航天生长计划2016年，俄罗斯公布《关于俄罗斯联邦2016～2025年航天计划》，作为未来10年制定和实施航天计划的重要依据，其中一项基本的任务是“研制在东方航天发射场使用的重型运载火箭系统，向月球轨道发射大型航天器、载人飞船和月球轨道舱，并完成绕月航行”。

2017年12月，在庆祝美国阿波罗登月计划竣事45周年时，美国总统特朗普签署航天政策一命令，宣布美国将重返月球。由国家主导的人类航天程序从近地轨道向深空稳步迈进，新一轮深空探测热潮即将到来，重型运载火箭就是这一轮航天热潮的“神兵利器”，是实现载人登月的技术基础，同时也是更高效率地完成火星取样返回、太阳系行星探测等深空探测任务的保障。美国、俄罗斯、欧空局、日本、印度等国家和组织纷纷启动了研制计划或推进研究论证。

2018年2月，俄罗斯总统普京下令研制重型火箭，要求能源火箭航天团体在2019年完成草图设计，2027年完成火箭制造，2028年在东方航天发射场举行首次发射。为保证RD-171MV研制事情的顺利实施，俄罗斯国家航天团体公司筹措了近12亿美元作为专项资金，计划于今年年底前举行焚烧试验，2021年实现首飞，2022年正式服役，以便为俄罗斯新型重型运载火箭提供动力支撑。有俄罗斯研制重型火箭的强烈愿望，有成熟发念头研制技术，肯定会降低项目难度、缩短研发周期；有俄罗斯强大的航天工业基础提供支撑，以及有基于东方航天发射场开展重型火箭发射的保障，俄罗斯已经为研制重型火箭扫清了诸多障碍。

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