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不過，盡管優(yōu)點(diǎn)多多，針?biāo)ㄊ絿娮斓墓逃腥秉c(diǎn)，卻也在梅林發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)和制造過程中把整個團(tuán)隊(duì)坑得不輕。

針?biāo)ㄊ絿娮鞓?gòu)造對冷卻的要求很高，所以最初的梅林1A與1B，均不可避免的遇到了過熱的問題。由于梅林系列發(fā)動機(jī)在其開發(fā)初期堅(jiān)持采用了可靠性和效率都很糟糕的燒蝕冷卻方式，所以發(fā)動機(jī)過熱燒穿的問題，一直團(tuán)隊(duì)在早期面臨的最大挑戰(zhàn)。最早的獵鷹1型火箭，就屢屢在發(fā)動機(jī)的問題上吃癟。直到被搞煩了的SpaceX決定下大力氣部分推倒重來——從1C改進(jìn)型開始，將發(fā)動機(jī)冷卻模式改為回?zé)崂鋮s式，徹底放棄燒灼冷卻模式，這才基本解決了過熱的問題。

一臺展示中的梅林1C，可見其噴管上的回?zé)崂涔芫€

所謂回?zé)崂鋮s，就是設(shè)計(jì)一組專門環(huán)繞燃燒室和噴嘴的管路，將燃料首先流經(jīng)燃燒室和噴口的外壁再注入燃燒室。既冷卻了發(fā)動機(jī)又可以預(yù)熱燃料。但其較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，也增加了引擎開發(fā)的難度和風(fēng)險(xiǎn)。

然而，換用回?zé)崂淠Ｊ絽s和SpaceX的技術(shù)發(fā)展宗旨是背道而馳的。眾所周知，梅林引擎在立項(xiàng)伊始，就被定義為一種結(jié)構(gòu)盡可能簡單的高性價比引擎。也因?yàn)檫@個思路，沒有選用技術(shù)難度更大、但是比沖更高的分級燃燒循環(huán)，而是結(jié)合美國的技術(shù)積累情況，走了較為簡單、低成本、低風(fēng)險(xiǎn)的燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)模式——因?yàn)榘⒉_計(jì)劃的牽引，上世紀(jì)60年代，美國在液氧煤油燃料、燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)領(lǐng)域作了大量工作，技術(shù)積累非常豐厚，但是此后的研發(fā)重點(diǎn)就轉(zhuǎn)向了液氫液氧燃料、高壓補(bǔ)燃循環(huán)（分級燃燒循環(huán)的一種）發(fā)動機(jī)，對液氧煤油發(fā)動機(jī)研發(fā)投入不多。

分級燃燒循環(huán)模式（左）與燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)模式（右）構(gòu)造對比

那么，分級燃燒循環(huán)模式和燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)模式到底有何區(qū)別？前者在燃燒循環(huán)時，將推動渦輪泵做功的廢氣壓入燃燒室再次進(jìn)行燃燒，最大限度利用燃?xì)獾哪芰?。而后者，為了最大限度簡化設(shè)計(jì)、采取直接將廢氣一排了事的“簡單粗暴”態(tài)度，以求最大限度減少發(fā)動機(jī)的干質(zhì)量。因?yàn)榉旨壢紵h(huán)充分利用了渦輪泵廢氣的能量，可以大幅度提高渦輪功率、進(jìn)而提高燃燒室壓力，顯著提高了發(fā)動機(jī)比沖。對于燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)，渦輪廢氣的能量被浪費(fèi)了，渦輪泵的功率越高、這種浪費(fèi)越嚴(yán)重，到了一定程度、浪費(fèi)的廢氣能量高于燃燒室壓力提高帶來的好處，得不償失；所以燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)的燃燒室壓力較低，比沖明顯低于分級燃燒循環(huán)。

當(dāng)然，在液氧煤油燃料組合上，燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)比高壓補(bǔ)燃循環(huán)還有一個優(yōu)勢：富燃燃燒。因?yàn)槊河偷母邷亟Y(jié)焦問題，高壓補(bǔ)燃循環(huán)只能采用調(diào)高氧化劑比例的富氧燃燒模式，高溫高壓燃?xì)饪氨纫胰矚飧?，一旦發(fā)動機(jī)故障、燃?xì)庑孤?，故障發(fā)展會很迅速、后果嚴(yán)重。相比之下、富燃燃燒的燃?xì)馄茐牧腿醯枚啵收习l(fā)展緩慢、溫和得多，這個特性曾經(jīng)挽救過獵鷹9號的發(fā)射任務(wù)，此乃后話。

車間內(nèi)組裝完成的梅林1C引擎

顯然，由于豐滿的理想和骨干的現(xiàn)實(shí)，SpaceX被迫做出了無奈的妥協(xié)。使得梅林發(fā)動機(jī)在走燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)模式，以求最大程度簡化的同時，卻被迫在發(fā)動機(jī)冷卻模式上采用回?zé)崂鋮s。最終，造就了梅林1C這個有幾分怪異，但基本算是“好用”的引擎。

梅林1C基本固定了當(dāng)前經(jīng)典版梅林引擎的所有特性。在其基礎(chǔ)上開發(fā)的1D，則是進(jìn)一步的減重與優(yōu)化設(shè)計(jì)。最終，在設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的竭盡所能之下，其燃燒室壓力較之1C提高了近五分之二，接近100個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，使得性能有了大幅的提高。

總的來說，即便是以梅林1D而言，其海平面比沖也僅有275s，海平面推力折合約66噸。雖然較為可靠，但各項(xiàng)指標(biāo)均已落后，算不上什么強(qiáng)大的火箭發(fā)動機(jī)。最新型的梅林1D+發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)版本繁雜、自相矛盾，很難準(zhǔn)確評價，但是它的技術(shù)基礎(chǔ)沒有變化，核心指標(biāo)不會有革命性突破。

正在試車中的梅林1D引擎，注意右側(cè)管路中排出的氣流，這是渦輪泵排出的廢氣，燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)模式的典型特征

縱觀美國航天界琳瑯滿目的火箭發(fā)動機(jī)貨架，比之更優(yōu)秀的產(chǎn)品比比皆是。例如航天飛機(jī)的主發(fā)動機(jī)，大名鼎鼎的洛克達(dá)因產(chǎn)航天飛機(jī)主發(fā)動機(jī)（SSME）。其采用液氫液氧燃料、高壓補(bǔ)燃循環(huán)、可以重復(fù)使用，海平面比沖達(dá)366s、海平面推力約190噸。其性能不知甩開梅林1D幾條大街。尤其是其具備高達(dá)452s的真空比沖！相較而言，梅林1D僅有可憐的310s。那么，既然費(fèi)盡周章完成的梅林1D實(shí)際上是個半吊子，市面上也有著遠(yuǎn)比它強(qiáng)大的引擎，那么為何公司不老老實(shí)實(shí)掏錢去買現(xiàn)成的好發(fā)動機(jī)呢？

洛克達(dá)因公司的RS-25，或者直接稱之為“航天飛機(jī)主發(fā)動機(jī)”（SSME）。至今其仍是最出色的氫氧火箭發(fā)動機(jī)之一。價格昂貴是它唯一的缺點(diǎn)

實(shí)際上，目前目前聲名大噪的獵鷹9號運(yùn)載火箭的成功之處，就在于其采用了梅林這樣的“大路貨”。但是，SpaceX是一家典型的商業(yè)公司。它的宗旨是搶占市場，獲得業(yè)務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)盈利。而不是設(shè)計(jì)和制造更棒更強(qiáng)的火箭，為航天事業(yè)做出貢獻(xiàn)。開發(fā)梅林系列發(fā)動機(jī)的基本要求就是廉價。即便是最新型的梅林1D，推算價格也僅百萬美元級別。與之相比，性能遠(yuǎn)勝的SSME，其價格卻是以千萬計(jì)的。此外，不但是發(fā)動機(jī)本身的價格相差懸殊，采用煤油為燃料的梅林引擎與采用液氫為燃料的SSME，其使用成本也相差懸殊。