猛禽火箭發動機

猛禽火箭发动机燃烧过程原理示意图

猛禽火箭發動機的簡化圖

猛禽火箭發動機采用液态甲烷[5]与液氧作为推进剂[4]，而非猎鹰9号运载火箭所使用的煤油/液態氧。更早的猛禽火箭發動機设计中计划采用液態氢作为燃料，而不是甲烷[6]。

猛禽火箭發動機将有着数倍于默林真空1D发动机的推力。 更广义上的猛禽火箭發動機概念是一款高可重用性的甲烷分级燃烧发动机，用于SpaceX的下一代用于火星探索与殖民的运载火箭[7] 。根据伊隆·馬斯克的说法，这个设计将能够达到完全复用的目标，并能让太空飞行的开销降低两个数量级[2]。

猛禽火箭發動機採用了複雜的全流量分級燃燒循環， 氧化劑和燃料分別由各自的動力渦輪機供壓，部分推進劑通過管道互相交換，分別燃燒驅動渦輪機。這種設計下，渦輪機的工作溫度更低，因而發動機的壽命得到延長，效率也更高。而且燃燒室的壓力可以更大，支持更大的比沖。由於氧氣預燃室的富氧氣體高壓高溫，SpaceX研發了SX500合金，用於建造於氧氣預燃室。[8]

所有猛禽發動機的發動機點火，無論是在測試台上還是在空氣中，都將通過火花進行點火，這將使猛禽發動機無需獵鷹9號和獵鷹重型發動機上用於點火的三乙基鋁-三乙基硼烷（TEA-TEB）。

全箭的测试始于子系统级，与大多数运载火箭一样，采用火箭发动机部件测试，然后在地面测试设施中测试完整的火箭发动机。猛禽发动机的部件级测试于2014年5月开始[9]，2016年9月首次进行全发动机测试。[10]截至2017年9月，开发中的猛禽发动机在42个主要地面试验台上进行了共计1200秒的发动机点火测试，最长的测试为100秒。[11]

2009~2015年间的开发全部依靠SpaceX的私人投资，完全不依靠美国政府的资金投入[12][13]。2016年一月，SpaceX同意由美国空军从防卫部门预算中拿出3360万美元提供资金支持以研发一款可能会被用于猎鹰9号运载火箭及猎鹰重型运载火箭的第二節的原型猛禽火箭發動機。SpaceX也将提供至少6730万美元用于同一项目，并保证民间资本与政府资金比例至少为2:1。[14][15]

2016年8月一台研发用猛禽火箭發動機被送往SpaceX在德克萨斯州的McGregor测试场[16]进行研发相关的测试。[17]

2019年8月27日，搭載了猛禽火箭發動機SN6的Starship的缩小原型Starhopper成功完成了150米的跳躍測試。[18]

2020年8月4日，搭載了猛禽火箭發動機SN27的星艦原型SN5成功完成了150米的跳躍測試。[19]

2020年8月18日，猛禽发动机在测试中达到了330巴（Bar）的室压[20]，这是世界上现有最高的燃烧室压力。

2020年9月3日，搭載了猛禽火箭發動機SN29的星艦原型SN6成功完成了150米的跳躍測試。

2020年12月10日，搭載了猛禽火箭發動機SN30， 36， 42的星艦原型SN8進行了12.5公里的跳躍測試， 降落速度太快導致失敗。

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