重大突破！全球首款商用重复使用液氧煤油发动机，比猎鹰还先进？

1月29日，西北戈壁的寒风中，我国240吨级商业重复使用高压补燃液氧煤油发动机，圆满完成了200秒的长程试车。据悉，该型发动机面向国内商业用户，为大中型可重复使用运载火箭而开发，其性能指标达到国际领先水平。

跟大家说清楚，这台发动机不是全新的，而是源自航天六院前两年公布的一款500吨级液氧煤油发动机。其正式代号通常被称为YF-130，YF-130发动机有两个喷管，总推力500吨；而这次试车的，是单个喷管的版本，推力240吨，就是从那款发动机衍生来的。

液氧煤油发动机，大家应该都好理解。氧化剂用的是液氧，燃烧剂就是煤油。重点说下高压补燃循环，再给大家讲明白，不说复杂了。

发动机里有个推力室，也就是燃烧室，液氧和煤油在这里混合燃烧，从喷口喷出来产生推力。大推力发动机耗燃料和氧化剂特别快，单靠重力或者打气加压，根本送不过来，所以说必须得用泵来抽。

那么这个泵靠啥驱动呢？不用额外动力，就用燃料本身。从燃料罐和氧化剂罐各引一根管子，把少量燃料和液氧送到一个小空间，点燃后产生燃气，这个小空间就是燃气发生器。

燃气吹动人一个像风车一样的涡轮，涡轮一转，就带动两个泵，源源不断地输送燃料和氧化剂。

要是燃气推动涡轮后，直接排出去，这就叫燃气发生器循环，也叫开式循环。这种方式特别浪费燃料，因为咱们不敢让燃气发生器里的燃料烧太充分，不然温度太高，涡轮很快就坏了。

所以里面要么油多氧少，要么氧多油少，排出去的燃气里，总有没烧完的燃料或氧化剂，效率肯定高不了。

针对这个情况，工程师就想了个办法，既然总要多一种，那就多放些氧。让所有液氧先不进推力室，全送到燃气发生器，和一部分煤油混合，产生富含氧气的燃气。

推动涡轮后，再把这股富氧燃气导回主推力室，和剩下的煤油再烧一遍。这样一来，氧和油就都烧彻底了，这就是补燃循环，烧一次再补烧一次。而且这种发动机的燃烧室压力很大，所以叫高压补燃循环。

有人会问，要是让燃气发生器里燃料多、氧少，再把富油燃气导去补烧行不行？理论上可以，但煤油不行。

煤油和汽油、柴油差不多，氧不够的时候容易积碳，烧一次可能没事，要重复使用，积碳清理起来特别麻烦，根本不现实。但液氧甲烷燃料不容易积碳，就可以反过来，先让燃料多烧一次，再补氧烧，调换一下顺序就行。

这次试车的240吨级发动机，关键是能重复使用。之前国外的重复使用火箭发动机，要么是猎鹰9号的梅林发动机，也是液氧煤油的，但用的是效率低的开式循环，好处是结构简单，容易清理。

要么是星舰猛禽、星格伦BE4，用的是液氧甲烷燃料，不容易积碳。

我以前也有个误区，以为高压补燃循环的液氧煤油发动机，因为积碳结焦，没法重复使用。

其实不是循环方式的问题，咱们国家用富氧高压补燃技术，抑制了燃气发生器的积碳，再加上特殊的推力室冷却技术和煤油工艺，彻底解决了积碳结焦的问题。

所以这台发动机，是全球首款面向商业航天的大推力重复使用液氧煤油发动机。让国人应该振奋的是，咱们国家不偏科，液氧甲烷发动机也在搞，航天六院的可重复使用液氧甲烷发动机，之前也已经试车成功了。

两条腿走路，不用不行，但不能没有，总有一款能满足咱们的航天需求。