那要看以誰的眼光來看了，在螞蟻看來這是超級厲害的作品堪稱不能用科學來解釋的驚人，但是在地球上的外星人看來這只不過是螞蟻般的作品而已。

火箭發動機技術當然硬核，目前地球已知最大推力火箭發動機，是冷戰時期，美國登月計劃，土星5號火箭，該發動機推力資料可以去找百度，（個人覺得普通人所能獲得資料都存在失真性，來源無非 Google 維基百科 百度之類，發表也是一種搬運），火箭運載 太空梭 人造衛星 各類其他航天裝置，屬於航空載體，但是搭載戰術分體式核彈頭，其他型別當量核彈頭，就變身成洲際彈道導彈，火箭發動機推力應該是人類突破第一類文明分類重要技術，按星際文明分類，人類目前還在0.7級別，無法突破1這個過程，未來星鏈計劃成功。

或者火星載人航天計劃成功，就是人類文明跨越，對於我們這麼普通人來說太遙遠。

1、現在世界上能生產火箭發動機的國家沒有幾個吧。能解決從無到有，就是一個巨大的門坎。也許基本的原理大家看上去都很簡單，但是要造出來，不僅僅是原理，各種基礎工業、加工製造、材料等等都要跟著上，這一條非常長的產業鏈。

2、能做的國家更沒幾個。同樣的燃料，產生的推力也不一樣。同樣的推力，發動機的自重也不一樣。可以對比著看看，即便是有了，各國的技術差異也是相當大的。所以這技術的難度還是挺大的。

火箭發動機，也就是衝壓發動機，這是目前結構最簡單（沒有旋轉件）、一次性使用、能夠提供較大推力的最好的發動機。不但火箭要用衝壓發動機，導彈也要用衝壓發動機。

但是衝壓發動機並不是最完美的發動機，理由如下：

1. 熱效率太低，在發動機內部因燃料燃燒產生的高溫氣體沒有透過任何能量轉換就直接從尾部噴出去了，其熱效率最高不超過15%，所造成的結果是：一是無論是火箭還是導彈，其使用量都不是很大，所以能量浪費和環境汙染還是其次；二是由於熱效率低下，需要的燃料（例如液氫）和助燃劑（例如液氧）的量很大，佔據了整個火箭或導彈的重量的至少90%以上，所以發射效率很低。例如長征七號火箭，有效最大發射重量13.5噸，而發射前火箭起飛重量是720噸，其有效發射效率還不到2%。

2. 飛不高、飛不遠。主要原因有：一是由於上述熱效率低下，需要燃料和助燃劑重量過大；二是由於衝壓發動機技術是靠燃燒氣體從尾部噴出而提供動力，所以即使提高熱效率，同樣還是需要氣體物質從尾部噴出而提供動力，這就是該發動機技術的主要短板；三是無論是用液氫加液氧作為燃料組合，還是用航空煤油加四氧化二氮(N2O4)等其它燃料組合，都用的是化學能，能量密度較低，這又是衝壓發動機的又一短板。此三者，不但限制了現在的火箭技術不能實現星際飛行，而且即使是導彈，也實現不了全球無縫覆蓋。

從火箭飛行的過程分析，消耗燃料最多的是從地面到大氣層邊緣的這段大引力場距離，這段距離大約是離海平面20至30公里的範圍。所以，如果用喙輪發動機作為火箭發射的第一級發動機，飛到離海平面20至30公里處脫落，再交替給衝壓發動機完成後續飛行。這樣，一是至少可以減輕100噸以上的火箭起飛重量，增加有效載荷30到50噸；二是如果還是與原來同樣多的燃料，則飛行距離可以大幅增加，實現月球直航可能就不是夢想了。

這個問題問的很沒有水平，哈，和汽車一樣的，發動機是核心中的核心。

1. 發電機分幾級的，自動啟動停止，推力，調整方向等等，再加上燃料，材料工藝，您看看有多少公司做發動機，多少做其他就知道難度大不大，牛不牛啦!

2.無論其他技術怎麼樣，發動機是基礎技術，也是最硬核的技術，沒有他的穩定發揮，其他技術您想想還有發揮的空間嗎？

3. 波音，空客靠的就是發電機，其他相對難度沒有這麼大!

相對於大飛機發動機，火箭發動機要簡單，因為飛機發動機要求壽命比較長，而火箭發動機要求的壽命比較短

這就是為什麼我們能造火箭發動機，卻造不出來飛機發動機

你想下，飛機發動機要執行多少年不能出問題，火箭發動機才執行多

很硬核，想評估一個技術是不是硬核方法很簡單：原理大家都懂，但不是誰都能造不出來。這就是硬核技術！

我本身並不是航空領域的從業者，但是對於航空領域的一些裝備製造工業的產品有所熟悉，從一個大眾的角度，引述一些資料內容，滿足大部分同我一樣的航空迷的興趣。

我們現在見到的火箭發動機，國內的長征系列，美國的spaceX系列火箭都是採用的化學能作為發動機的能源。從型別上面來講，火箭發動機包括了渦輪噴氣發動機，渦輪衝壓發動機，不同能源（烴類燃料，氫，氧燃料）衝壓發農機，這幾類是當前的主流。

還有在研究，並且理論上可行的例如核裂變，聚變發動機（也就是核能發動機），電火箭發動機，以及太陽能發動機。

從現實中的案例來說：中國2020年5月5日發射的長征系列B火箭，就屬於衝壓發動機。液氧、液氫和煤油作為推進劑，起飛質量約849噸，近地軌道運載能力不小於22噸。

在世界的另一邊，馬斯克的spaceX的獵鷹系列發動機。被稱為梅林發動機，目前已經從A系列發展到D+系列，這是一款液氧煤油發動機。

spacex研發的梅林發動機

重型獵鷹火箭，27個發動機並聯設計，推動升空。

通俗點說，你家裡放的穿天猴就是這個原理。只不過那時固體顏料。

所以，從這個原理上面將，火箭發動機的研發，就集中在：

（1）要解決高熱，高壓空氣的輸送，和有比例，可以控制的燃燒。

高中物理就已經學過的移動理論“爆炸是劇烈燃燒的一種表現”。

那麼很簡單，讓燃料在一個空間裡面，有序的燃燒，提供穩定，可以控制的壓力，從而轉換出動能。這個難度其實不小。

這就相當於，燒火，大家都會，但是怎麼引導火為你所用，那就比較難了！

擠壓式液體火箭發動機系統裝置。

這個圖其實就比較好的能夠理解：你在電視上面看到的火箭發動機，為什麼這麼多管道，通路，就是有效的控制燃料在合適的計量上面。從而實現推理的可控性。

一旦燃料控制出現問題會有什麼情況？燃料不足，就停機，燃料過多會爆炸。

有人問，這個玩意難道不好控制嗎？不好控制！

這是美國紅石火箭發動機（就是1950年代送猩猩進入太空的火箭的發動機），這部分就是燃燒室和噴口。

他沒有你想的那麼複雜，就是在燃燒器杯，將燃料噴出來，然後在燃燒室力燃燒，然後就直接噴出去了。看著簡單吧！

就因為後道簡單，所以前道才複雜！

也就是說，一個高溫的氣體，目前只能給與非常少的物理塑性。也就是我們看到的這個噴口，其實是經過動力學原理設計的，一邊實現在多大的壓強與速度下，實現多少速度。

那麼這部分設計定性之後，其實難度就落到前道，也就是前面怎麼控制燃料下來，以及怎麼讓燃料有更高的效能。也就是我們經常會聽到的推重比。

所以我們經常會聽到，固體燃料，氫燃料，還有混合燃料。

以及忽然有一天聽到的霍爾推進器。這玩意不做重點介紹。這是在太空中使用的推進器。其噴射出來的並不是氣體，而是離子。（有興趣的自己去研究一下）

（2）各類火箭燃料粉墨登場！

為了探索各種推進比的更高能效。各個國家都在研究燃料的合理配置，以及根據各種燃料研究火箭發動機。（看清楚，燃料不同設計的發動機也不一樣！）

上面的東西，不工業的人，都接觸過。也有沒接觸過的。大家都知道，各種燃料的物理特性，和化學特種都不相同。這就是說冷卻和配比都不一樣。

如土星5號，一級火箭採用的是液氧煤油發動機F1

中國的長征系列火箭，主要採用的是液氫液氧，後續研發加入了煤油。包括固體燃料等都在研發。

各類燃料的採用，還有考慮經濟效益。因此我們目前看到的大部分還是採用的液氫液氧+煤油，液氧甲烷燃料居多。

但是化學燃料的能效有有限度的，也就是上面說的推重比是有極限的。

這也是為什麼不少人會疑惑，直接加入更多的燃料，不就可以飛的更高，進入月球，甚至火星嗎？

事實肯定不是你想的那樣。

基本上化學燃料的噴射極限是5km/s，基本上化學燃料的燃燒溫度在2500-4100°，噴出速度在1800-4300m/s。

（3）溫度如此之高，發動機材料肯定有要求！同時高融點，高剛性，輕質量這肯定是趨勢。

所以這就說到材料上面，需要材料領域能夠研究出滿足這幾個產品的條件。畢竟化學燃料的溫度要比鋼鐵的融點高出2倍以上。

因此這就有了各類碳纖維技術，以及在火箭燃燒室中，需要做到的降溫即使。這個內容，沒法細說，畢竟深入的內容，不是很專業。

在說完上面的原理之後，說一下我們普通人可能瞭解不到的東西，但工業領域會有的。

（1）工業設計軟體

在整個火箭的設計中，我們都知道流體力學，動力學是主要的技術內容。那麼你咱們知道流體力學是怎麼變化的？這需要在設計的時候就有一個模擬和驗證的過程。

也就是我們知道的高效能的工業軟體確實是可以做到的。

圖為飛機發動機的模擬（沒找到火箭發動機的模擬圖）

找一個航空發動機模擬的情況，簡單說明一下。

（2）各類焊接，3D列印等加工工藝

由於火箭發動機本身對結構的穩定性要求非常高。所以現在大量使用的3D列印一體成型基礎。這類技術本身也是一個較為長的發展過程。

包括各類管路閥門，燃料噴嘴，燃料室，噴口等都可以透過3D打印製造。

因為本身火箭發動機是一個精密到必須要做到100分，不然就出問題的裝置。所以越多的零部件，約容易出問題。所以在加工工藝上面，才有了3D列印一體成型技術的引入。

3D列印技術本身可以簡化加工零部件，並且可以做到全程監控加工過程。是有有問題，都可以溯源，並且實時分析。

因此，綜合來說：火箭發動機表面上是一個產品，但其實是一個系統的工業行業。這也是為什麼很多發達國家，有錢，但是造不出來的原因。這玩意是要有強大的工業產業鏈和多個行業技術積累才能夠做出來的。

你說是否硬核？

文章寫完，我忽然有一種感受，一個好的教材，是通俗易懂的緩慢引入，到最後深入到一個複雜的使用產品。

這或許是為什麼國外會有那麼多自學的人才，自己嘗試做一些產品，或許不能說讀了這個教材就一定能成為行業領導者，但是保證基礎知識的瞭解，以及實踐應用肯定是可以的。

如果上來就是擺公式，我相信基本上沒有幾個人能看下去，也沒幾個人能看懂。

對於希望更多瞭解火箭知識的，作為一個本推薦的科普教材。