航天-火箭发动机
固体火箭发动机 用固态物质作为推进剂的火箭发动机。通常由壳体(燃烧室)、固体推进剂、喷管、点火装置和推力终止装置等组成(图1)。壳体内装填推进剂，又作燃烧室, 并传递推力。固体推进剂的燃烧剂和氧化剂，可以是混合型（矿物氧化剂和有机燃烧剂的混合物），也可以是双基型（其分子包含有燃烧剂和氧化剂的有机凝胶混合 物），可浇铸成型或做成药柱装填。喷管用于超音速排出燃气，产生反作用推力。有的喷管可以摆动或装有偏流装置，用来控制推力向量。点火装置在点火指令控制 下产生高温高压火焰，用以点燃推进剂。弹道导弹或运载火箭的末级固体火箭发动机为控制末级速度，往往装有推力终止装置，用于在关机指令控制下,将燃烧室内 的压力泄掉,火焰熄灭，使推力终止。固体火箭发动机的推进剂密度大，结构简单紧凑，使用方便，发射准备时间短，可靠性较高。但比推力较低，结构重量较大, 推力终止精度低,重复启动困难，在运输、贮存中对环境条件要求较严格。因而，研制高能固体推进剂，提高推力控制精度和改进大型装药的制造工艺，是其发展方 向。
液体火箭发动机 用液态物质作为推进剂的火箭发动机。通常由推力室、推进剂供应系统和发动机控制系统等组成。推力室包括注油器、燃烧室、喷管等。推进剂供应系统包括推进剂贮箱、输送管路、活门和自动调节器等。液体火箭发动机根据所用的推进剂性质，可分为自 燃和非自燃、单组元和双组元等类型。根据推进剂供应方式，又可分为挤压式和泵压式。挤压式结构简单，但性能较低，仅适用于要求推力较小的导弹；泵压式系统 虽较复杂，但性能较高。图 2是典型的双组元推进剂、再生冷却、泵压式系统的液体火箭发动机。其工作原理是：燃气发生器产生燃气推动燃气涡轮机，后者带动燃烧剂泵和氧化剂泵。推进剂 经过泵后具有很高的压头，再经喷嘴呈雾状进入燃烧室燃烧，产生的高温高压燃气（温度2000～4500K，压力147×104～1960×104Pa）， 经喷管以超音速排出，产生反作用推力。为了给贮箱提供适当的压力，以保证泵正常工作，需采用增压系统。增压用的工质可以是贮存在蓄压器中的气体，也可以是 燃气、涡轮废气或汽化的一种推进剂。为了冷却燃烧室，往往使一种推进剂通过燃烧室夹壁（冷却套）后再进入燃烧室，称再生冷却。如工作时间短，可用不冷却燃 烧室的液体火箭发动机。目前性能最好的是高压补燃式液体火箭发动机，其特点是燃烧室压力高，结构尺寸小，燃气发生器的燃气推动涡轮机后进入燃烧室二次燃 烧，而不当作废气排出，因此比推力高。液体火箭发动机比推力较高，工作时间长，调节推力、关机和再次启动较容易，并易于实现多发动机并联使用。但结构复 杂,发射准备时间长,操作使用不便。研制高性能的液体推进剂，提高发动机的比推力，减轻结构重量和扩大性能参数的调节范围，是其发展方向。
凡是能使推进装置产生推动力的物质就是推进剂。
推进剂在能量转换过程中必须要有工质参与，即初始能源释放出来的能量必须被某种物质吸收才能作功，这种物质就是工质。根据工质的原始形式可以分成两种典型 情况：一种是能源和工质是一体的，能源释放出来的能量传给自身反应的产物，例如化学推进剂；另一种是能源和工质是分开的，必须采用专门的工质来吸收能量， 例如核推进剂。对于航天领域使用的火箭推进剂，按照其能量类型可分为化学能推进剂、核能推进剂、电能推进剂和太阳能推进剂。
化学能推进剂在发动机（推进装置）燃烧室内进行化学反应，即能量转换。反应的类型可分为燃烧、分解和复合三种。燃烧就是剧烈的氧化反应，是获得热量的最基 本和最普遍的方法。反应时要有氧化和可燃两种化学元素参加。这些元素可以存在于组成推进剂的一种或多种物质中，其中主要包含或只含可燃的物质称为燃料或燃 烧剂。而用来氧化燃料的物质，不管它是由或只由氧化元素组成，都称之为氧化剂。某些单一物质，在其分子生成时消耗热，分解时则放热。这类物质又称为单组元 推进剂。目前常用的单组元推进剂是过氧化氢和肼。它们一般被用于飞行器的姿态控制。
采用固体推进剂的火箭称为固体火箭；采用液体推进剂的火箭称为液体火箭。液体推进剂的性能优于固体推进剂，所以运载火箭大多采用液体推进 剂。液体火箭的推进剂分别贮存在火箭的氧化剂箱和燃料箱内，工作时由输送系统将它们送入发动机的燃烧室；而固体火箭的推进剂就贮存在发动机燃烧室内，无需 贮箱和输送系统。这是固体火箭和液体火箭在箭体结构和动力装置系统上的主要差别。
液体火箭的动力装置系统主要由推进剂输送和增压系统及液体火箭发动机两大部分组成。
推进剂输送和增压系统是保证液体火箭发动机可*工 作的重要系统。它由推进剂输送管道、增压管道和增压器件及各种阀门等主要组件组成。其主要功用是：将推进剂输送到发动机推力室；提供对推进剂贮箱进行增压 的气体。对推进剂贮箱进行增压的方式大致有气瓶贮气增压、气瓶贮气加温增压、化学增压和自生增压4种，其中后两种较为复杂。
液体火箭 发动机是采用液体推进剂的火箭发动机的简称。液体推进剂由输送系统送到发动机泵前，经泵加压后进入发动机推力室进行燃烧（双组元推进剂）或分解（单组元推 进剂），将推进剂的化学能变为热能，产生高温高压燃气，通过推力室喷管膨胀，将热能变为动能，以高速方式从喷管内向外喷出，产生反作用力—推力，为火箭飞 行提供所需的动力。
液体火箭发动机主要由推力室、涡轮泵、燃气发生器（或预燃室）、火药启动器和各种阀门、调节器、管路等组成。推进 剂在推力室内的燃烧过程和膨胀过程非常复杂，因此对推力室内工作过程的分析非常困难。另外，在推力室的研制过程中必须解决燃烧的不稳定性问题。拉瓦尔式喷 管是推力室的重要组成部分，喷管内型面的设计要在尽可能小的尺寸和结构重量下，使喷管内高温，高压燃气的流动过程接近于理想过程，能量损失最少而效率高。 因此，对喷管构型的研究、流场性能的分析以及结构设计上的创新是推力室设计研制的重要课题。
涡轮泵是由气体涡轮、燃料泵和氧化剂泵等组成，其功用是由涡轮带动泵，将来自贮箱的推进剂的压力由几百千帕提高到几万千帕，然后再送入发动机推力室。涡轮泵结构复杂、工作条件苛刻、压头高，因此，设计效率高的涡轮泵也是发动机研制中的关键。
液体火箭发动机的主要性能参数有推力、比冲和混合比。
推力是衡量火箭发动机工作能力大小的一个参数。发动机的推力随着火箭的上升、周围大气压力的下降而不断增大，因此表示同一台发动机推力有三种方式，即海 平面推力（大气压力为101千帕、温度为15℃时的推力）、地面推力（在地面试车台上测到的推力或按地面所处的环境压力和温度换算得到的推力）和真空推力 （在大气压力为0的条件下的推力）。
比冲是指单位推进剂流量产生的推力。比冲高，既表示推进剂能量高，又表示发动机效率高，它是两者结合的结果。因此，比冲的高低是衡量发动机性能一个重要参数。同推力的表示方式一样，比冲亦有海平面比冲、地面比冲和真空比冲之分。
混合比是指发动机氧化剂质量流量与燃烧剂质量流量之比。混合比是通过发动机试车实际测量得到的，而混合比偏差则是通过对状态一样的发动机多次性能试车获 得的统计数据进行计算分析得到的。混合比偏差大，运载火箭所装推进剂的安全余量要留得多，这将直接影响运载火箭的运载能力。因此，减小发动机的混合比偏差 也是提高运载火箭运载能力的有效途径之一。
