液体火箭发动机是指以液态推进剂为工质,通过推力室燃烧产生高温高压燃气并经由拉瓦尔喷管加速排出以获取反作用推力的动力装置。液体火箭发动机是液体运载火箭的核心动力系统,结构较为复杂,主要由推力室(含喷注器、燃烧室)、推进剂供应系统、发动机控制系统等组成。
固体火箭发动机点火后难以调节,液体火箭发动机通过复杂的管路和阀门系统,可实现精密流体控制,在可控性、可重复使用潜力等方面优于固体火箭发动机。根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年中国液体火箭发动机市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示,液体火箭发动机具有推力可调、可复用性强、比冲高等优势,契合商业航天低成本、高可靠、高频次的商业模式需求,在商业航天高速发展背景下,液体火箭发动机市场空间将持续扩张。
液体火箭发动机推进剂主要包括液氧煤油、液氧甲烷两大类,目前推进剂正向新一代推进剂(液氧甲烷)加速切换,液氧甲烷具有可复用潜力大、结焦特性好等优势。液氧煤油路线的火箭发动机技术成熟度较高、产业链基础扎实,代表型号包括YF-102系列、天火TH-11/12、苍穹CQ-50/90等。
根据循环方式不同,液体火箭发动机分为全流量分级燃烧循环(FFSC)、燃气发生器循环、混合循环、富氧循环、分级燃烧抽气循环、电动泵循环,其中全流量分级燃烧循环(FFSC)是目前已知最高效的液体火箭发动机循环方式,在研型号包括猛犸一号、蓝焱BF-20、华光一号、啸天十二等。
液体火箭发动结构复杂、服役环境苛刻,核心部件如涡轮泵、推力室、喷注器等精度要求极高,传统制造流程周期长、成本高。近年来,为推动液体火箭发动机降本增效,制造工艺持续升级迭代,目前3D打印(增材制造)已成为核心制造工艺之一。
液体火箭发动机领域布局企业不断增加,竞争将加剧。液体火箭发动机相关企业包括美国太空探索技术公司(SpaceX)、日本三菱重工、Aerojet Rocketdyne、俄罗斯联邦航天局、蓝箭航天、天兵科技、九州云箭、航天商发、科工火箭等。
新思界
行业分析人士表示,液体火箭发动机具有可重复使用、推力可控、效率高等优势,在商业航天向可回收路线转型下,液体火箭发动机已成为各大企业竞逐的核心焦点。目前国内液体火箭发动机领域已形成完整的产品矩阵与企业梯队,材料、部件等配套环节逐步完善,但在顶尖循环技术、大推力产品、供应链自主化等方面仍有突破空间。
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