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大推力运载火箭发动机RD-180

2015年8月俄罗斯官方表示，
中国提出了向俄罗斯购买RD-180大推力运载火箭发动机的请求，
具体合同会在当年底准备完成。
但是最新的消息显示这笔合同出现了问题。
近日，
俄媒引用俄罗斯航天署消息称，
俄罗斯暂不能向中国供应大推力运载火箭发动机，
原因是中国并非“导弹及其技术控制制度”的成员国。
那么俄罗斯的RD-180大推力运载火箭发动机到底有多神奇呢？
答案是连美国都要买。

RD-180火箭发动机是由俄罗斯研制生产的
一款双燃烧室双喷嘴的液氧煤油发火箭发动机。
1996年，
RD-180火箭发动机项目成功竞得
美国最新PH“宇宙神”运载火箭第一级发动机的
研发和交付任务。
1997年，
俄罗斯动力机械科研生产联合体与美国签订合作协议，
要求2018年底，
共向美国交付101台RD-180火箭发动机，
每台价值1000万美元。
到2013年后期，
动力机械科研生产联合体已向美国供应了70多台RD-180火箭发动机。

中国这次抛出购买RD-180大推力运载火箭发动机意向，
是基于中国当前空间站计划的航天发射需要，
并同步于在此计划上的国际合作。
但这也暗示中国的航天火箭发动机在大推力范围型号和运载能力上的不足。
目前国际上主要的航天火箭发动机基本就是两种型号，
分别是液氧煤油发动机和氢氧发动机。
不过由于氢氧发动机技术更先进，
因此现有各国研/用型号在推力上无法达到俄RD-180液氧煤油发动机的水平。

长征五号运载火箭作为中国运载火箭更新换代、
追赶国际先进水平的关键一步，
在主要性能指标上已经达到或超过国际主流大型运载火箭的水平。
而长征五号运载火箭就是基于
中国自主研发120吨级推力的YF-100液氧煤油发动机
和50吨级推力的YF-77液氢液氧发动机研制的。
YF-100液氧煤油发动机只能算是缩短了我国液体火箭发动机技术水平与国外的原有差距而已。

航空专家指出，考察液体火箭发动机主要有两个指标，一个是最大推力，另外一个是比冲。在相同的发射重量下，火箭发动机的比冲越高，火箭的运载能力就越强；火箭发动机最大推力越大，所需的发动机数量就越少。资料显示国外目前均采用推力较大、比冲较高的高性能火箭发动机。而与美俄等先进航空大国的航空发动机数据相比，中国的液氧煤油发动机和液态氢氧发动机技术的确还落后不少。

俄罗斯RD-180液氧煤油发动机，
真空最大推力4320千牛，
真空比冲337.8秒；
在氢氧发动机方面，
美国的德尔塔4火箭使用本国普惠公司生产的
RD-68大推力氢氧发动机，
这也是世界上推力最大的氢氧发动机，
真空最大推力3445千牛，
真空比冲409秒。
即使是日本H-IIA/IIB火箭使用的
LE-7A氢氧发动机，
也达到了最大推力1098千牛，
真空比冲442秒指标。

中国长征五号火箭使用的
YF-100液氧煤油发动机真空最大推力为1340千牛，
真空比冲约330秒；
YF-77液氧液氧发动机真空最大推力约为70千牛，
真空比冲428秒。
在主要的地面启动液氧煤油发动机中，
YF-100性能仅仅超过了老式的RS-27、
RD-107和Merlin等发动机，
YF-77液氢液氧发动机更是在当今世界主流氢氧发动机中推力和比冲双垫底。
实际上如果俄罗斯能够顺利转让RD-180大推力运载火箭发动机，会快速提升中国空间站建设进度和外层空间的综合探索开发能力。只是不管俄罗斯出于何种心态，中国短期内可能都无法获得RD-180的动力支持。然而历史事实证明，没有任何事能最终难倒中国。解决瓶颈只是时间问题。而早在2013年初官方发布的消息就说，中国运载火箭技术研究院下属首都航天机械公司宣布启动“220吨级氢氧发动机”研究工作，该型发动机将用于中国航天重型运载火箭。