美国SPACE X公司的的超重型火箭,堆积了29台发动机,看得人头皮发麻。而有些火箭却选择只用几台大型发动机,中国也在为长征9火箭打造更大的心脏。我国为何不也堆砌现有发动机?发动机到底是越大越好,还是数量越多越好?

【堆得有些密恐的发动机,成为超重型火箭的一个标志】

首先声明,本文讨论的是液体火箭发动机,固体火箭发动机暂且不表。

美国太空探索技术公司正在打算发射超重型火箭,这个型号安装了整整29台灰背隼发动机,火箭的尾部看起来密密麻麻的,相当壮观。

与此同时,NASA的SLS “航天发射系统”超重型火箭,在9月底因为技术故障和各种天气原因,被推回了厂房。“航天发射系统”一共只有4台发动机,尾部看起来要比超重型火箭简洁得多。这两种火箭的规格有很大差异,“航天发射系统”起飞重量2497吨。超重型火箭连带“星舰”,起飞重量大约是4600吨。但即使如此,两种火箭的发动机数量也相差太多了。

【SLS只有4个喷管,但发动机的个头要大不少】

平均到每一吨起飞重量上,超重型火箭的发动机数量是“航天发射系统”的4倍。为何两款火箭,会选择差异这么大的发动机布局?为何更重的火箭,却使用一堆小发动机?这两种选择,在安全性和成本上有什么差异?

实际上,更小的火箭有时候也会用很多台发动机。新西兰火箭实验室公司的电子火箭是一种起飞重量只有10.5吨的小型号,但是它的第一级也采用了整整9台发动机。这种叫做卢瑟福的发动机体积很小,一个成年人就可以把它抱在怀里。比电子号火箭大得多的中国长征6号运载火箭,起飞重量超过100吨,第一级却只用了一台YF100发动机。美国洛马公司的宇宙神5大型火箭,起飞重量达到330吨以上,第一级也只采用了一台RD180发动机。