同時氫罐很大,但又很輕,對整體設計不是很友好。
另外氫氣會滲入金屬部件,造成氫脆問題。
而四氧化二氮/聯氨發動機,這個和固體燃料火箭差不多,不僅僅燃料昂貴,而且尼瑪的,它有毒!被稱為毒發。
目前最被看好的是液氧甲烷發動機。
液氧甲烷的比沖雖然低于優秀的氫氧組合,但是依舊比液氧煤油高出一些,使得這個燃料氧化劑組合有了實用價值。
較低的甲烷燃料罐設計制造難度,相對于氫氧組合,甲烷的沸點遠高于液氫,和液氧接近,分子又大。
所以液氧甲烷火箭的燃料罐和氧氣罐差不多大,省了不少事呢。
一臺火箭發動機的絕大部分設計成本和大部分制造成本都是它的渦輪泵。
因為氫的密度太低,氫泵轉數要求高,設計很困難,需要多級泵才能達到想要的燃燒室壓力。
甲烷火箭從燃料罐,到管路,再到渦輪泵,全都大幅降低了難度。其渦輪泵甚至一級就夠了。
相比煤油火箭,液氧甲烷組合的發動機不易結焦。
不光是提高燃氣發生器溫度,主燃燒室壓力潛力更大。而且再次使用時,省了清理工作。
所以目前各國的航天機構或者企業,都在研發液氧甲烷發動機。藍色起源在搞液氧甲烷發動機,埃隆?馬斯克的SpaceX下一代重型火箭,也同樣選了液氧甲烷組合。
當然氫氧發動機也是非常有競爭力的。
另外說一下土星五號。
它雖然有歷史上最強大的發動機,但其的原理并不是最先進的。
土星五號F1發動機的燃燒室室壓不到10兆帕(即100個標準大氣壓),對提高性能不利,燃氣發生器循環發動機室壓普遍低,SPACEX現在的發動機室壓也不到10兆帕。
高室壓要采用更先進的原理,比如毛熊和東唐在用的分級燃燒循環發動機,極限室壓已經到了25兆帕(250個大氣壓)。
當時由于對煤油火箭發動機的原理研究不夠透徹,認為煤油發動機的室壓無法提高,NASA因此放棄了煤油分級燃燒循環發動機。
而真正的原因,是他們使用的原油有問題,生產出的煤油含硫量過高,導致高室壓下發動機受損。
毛熊由于油田生產的原油含硫量低,所以輕松實現了高室壓煤油發動機,回過頭來再研究原理,兩不耽誤。
所以搞科研,運氣因素是很大的,幾億年前的海洋浮游生物決定了后來火箭科學的發展方向。
后來NASA在70年代全面轉向可回收航天器和復用火箭引擎,從原理上說氫氧發動機是最合適復用的。
于是有了后來以航天飛機S**E發動機為代表的分級燃燒循環氫氧發動機。
毛熊為了發展復用航天器,也走上了這條路,能源號火箭的RD0120是與S**E同級的大推力氫氧發動機。
至于為什么,NASA現在不使用自己的氫氧發動機,而用毛熊的發動機。
主要是他們的技術路線出了問題,其實從嚴格意義上講,也不能說是問題了。
而是當初他們從煤油液氧發動機轉移到氫氧發動機的時候,這個彎拐得太急了,搞得現在不上不下的。
俗稱步子太大,扯到蛋了。
對于銀河科技而言,由于擁有亞金屬氫,在儲存和工藝上面變得非常簡單起來。
如果接下來亞金屬氧的研發順利,對于氫氧發動機而言,將如虎添翼。
而擺在氫氧發動機研究所面前的問題,主要是渦輪增壓泵的問題。
只有解決這個問題,可以循環利用的氫氧發動機就差不多可以完成了。