800噸推力！“沙皇引擎”點火在即

近日俄羅斯媒體報道稱，俄羅斯已經開始生產被認為是世界上推力最大的“沙皇引擎”——新型液體火箭發動機RD-171MV。這一發動機計劃用于正在研發的“聯盟-5”中型運載火箭的第一級發動機及“葉尼塞”重型運載火箭。RD-171MV發動機推力超過800噸，位居世界首位，同時它還可重復使用10—15次。

對此，航天專家葛明龍告訴科技日報記者：“RD-171MV發動機是目前世界推力最大的液體火箭發動機，比美國載人登月用的土星五號運載火箭的F-1發動機的680噸推力還大一百多噸。不過有所不同的是，RD-171MV是雙渦輪泵四推力室的組合發動機，F-1是單渦輪泵單推力室的標準發動機。雖然標準發動機的單體推力室和渦輪泵的研制難度大，但一旦研制成功，單體可靠性高。當然，只要發動機能達到高可靠性，組合發動機也不失為一種好的設計。”

同時，RD-171MV發動機使用了液氧煤油推進劑并采用高壓補燃（分級燃燒循環）系統，是地面比沖有望達到316秒的高性能發動機，比F-1常規液氧煤油發動機的265秒比沖高得多。它還可重復使用10—15次，大大降低發動機的使用成本，是高可靠性發動機。F-1是一次性使用的常規發動機，雖然制造成本低些，但使用成本高。

記者了解到，目前俄羅斯最大推力的火箭發動機是RD-170，推力達740噸。

“RD-170用在了‘能源’號運載火箭上，1988年11月15日圓滿完成運載‘暴風雪’號航天飛機的發射。該發動機是液氧煤油高壓補燃的雙渦輪泵四推力室組合發動機，其與稍作改進的RD-171M發動機是研制RD-171MV發動機的藍本?！备鹈鼾埧破盏溃拌b于蘇聯解體后，還未見俄羅斯實際使用‘能源’號運載火箭及其RD-170、RD-171M等發動機，再加上RD-171MV發動機的推力加大并且宣稱能多次重復使用，研制難度較大。不過有成功過的藍本，今年年底前點火試驗和2021年首飛還是可能的。”

俄羅斯專家表示，制造這一火箭發動機是俄航天領域的一個突破，它將讓俄羅斯在火箭發動機領域保持領先地位。今天，只有俄羅斯能制造最完美的發動機，美國排在第二位，其他國家都遠遠落后。

對此，葛明龍表示了肯定：“液體火箭發動機技術排名世界第一的是俄羅斯，主要包括了RD-170、171M、171MV、180、191等大推力高壓補燃液氧煤油發動機。位居世界第二的是美國，主要是100噸推力級J-2氫氧發動機和200噸推力級RS-25、RS-25D/E等高壓補燃氫氧發動機。目前可以肯定地說，美國在這方面落后俄羅斯，甚至暫時落后中國的高壓補燃液氧煤油發動機技術?！?/p>

“不過，不用俄羅斯的RD-171MV發動機，美國也能研制出相當級別的重型運載火箭。NASA（美國國家航空航天局）的SLS Block 2重型運載火箭有兩個推力1600噸級的固體火箭助推器，芯級火箭用的是4臺海平面推力190噸的RS-25D/E高壓補燃氫氧發動機。美國SpaceX公司的多用途‘大獵鷹火箭’BFR則研制了300噸推力級Raptor高壓補燃液氧甲烷發動機，進行31機和6機并聯?！备鹈鼾堉赋?。

很多人關心，俄羅斯這款或許是世界推力最大的火箭發動機未來是否能安裝在洲際導彈上。對此，葛明龍表示：“火箭發動機和洲際導彈發動機可以通用，其前提是使用無毒可貯存推進劑。但是，在固體洲際導彈已經發展越來越好的情況下，要不要走這條路還需要深入論證?！?/p>

可以肯定，RD-171MV發動機不會用于洲際導彈，它將用在“聯盟-5”中型運載火箭和“葉尼塞”重型運載火箭上。因為冷凍型液氧不適合用作洲際導彈的氧化劑，且洲際導彈不需要大到800噸的推力。即便有這樣大的洲際導彈，其實用性和機動性也會很差。