按照4臺RS-25發動機的推力算，核心級在改進之後可提供900多噸的推力，加上兩個固體火箭發動機，每個提供1600噸推力，SLS火箭的起飛時可產生4100噸的最大推力，可以在8.5分鐘內讓火箭速度超過23馬赫，脫離地球大氣層。
出品：太空伊卡洛斯
承載了NASA太多夢想的Artemis I任務火箭系統是登月能否成功的關鍵，主要發射平臺：太空發射系統（SLS）火箭核心級配備了四臺RS-25發動機，SLS火箭的核心級組裝正在落地中，推進、電氣等分系統集成完成後，2024年的登月基本有了一些希望。要知道，SLS火箭是阿波羅計劃之後最大的火箭，載人版本設計起飛質量為2497噸，貨運版本為2951噸，能夠將95至130噸載荷送入近地軌道。要實現這個目標，最關鍵的就是SLS火箭核心級，由4臺RS-25發動機組成，外加兩個航天飛機固體燃料助推器。
圖注：整裝待發的RS-25發動機，升級後4臺可產生900多噸的推力
圖注：SLS火箭核心級，4臺RS-25發動機呈田字排列
從這個配置可以看出，航天飛機項目為SLS火箭輸送了強大的“彈藥”，每架航天飛機尾部安裝了3臺RS-25發動機，同時，還有兩個固體助推器。現在這個組合“移植”到SLS火箭上，還增加了1臺RS-25發動機。按照4臺RS-25發動機的推力算，核心級在改進之後可提供900多噸的推力，加上兩個固體火箭發動機，每個提供1600噸推力，SLS火箭的起飛時可產生4100噸的最大推力，可以在8.5分鐘內讓火箭速度超過23馬赫，脫離地球大氣層。
圖注：載人版和貨運版的區別，整流罩不同，顯然載荷也大不一樣
RS-25曾經是航天飛機的主發動機
2015年，RS-25 2059號發動機在斯坦尼斯太空中心進行測試，它曾是航天飛機的主發動機。上一次使用該發動機還是在2001年升空的奮進號任務中，之後奮進號航天飛機成了科學中心博物館展覽品，發動機被卸載了下來。有可看出，博物館中奮進號的RS-25發動機只是複製品，真正的發動機已經被保存下來。航天飛機雖然已經退役了，但是其“心臟”被保存了下來，借箭還魂，在SLS火箭上重新得到重用。這4臺RS-25發動機承載了NASA最後的希望，也算是給航天飛機不能繼續服役一個交代。
圖注：奮進號送到博物館的時候，發動機已經拆除，你看到的發動機是複製品
圖注：拆除航天飛機的發動機
SLS火箭屬於新型重型運載火箭，航天飛機項目結束之後剩餘16臺RS-25發動機，給SLS火箭提供了很大幫助。在不久之後的SLS火箭第一次發射中，其核心級將由4臺RS-25發動機推動，其中就有2059號發動機，重新進入太空的時間預計在2021年至2023年。這批RS-25發動機是不能重複使用的，因為SLS火箭第一級無法回收，在使用燃料燒完之後就自由落體濺落。NASA已經追加了16億美元，讓RS-25發動機的製造商洛克達因公司不斷製造新的發動機，為SLS火箭提供所需的RS-25發動機。
圖注：RS-25發動機在航天飛機項目之後還剩16臺
至於RS-25發動機的口碑，當然是不錯的，但問題仍然是有的，比如一部分NASA專家認為不應該選擇RS-25發動機，它就像是1960年代的土星V號火箭，技術狀態都過時了。對於現在而言，RS-25發動機已經是過時的產品。其實，美國宇航局現在應該做的是要發類似SpaceX的猛禽發動機，屬於低溫甲烷燃料火箭發動機，代表了今時代性能最好的火箭發動機。
圖注：RS-25發動機重新服役時正在測試
這裡提一下SLS火箭上使用的RS-25發動機，已經經過了一次升級。最早的RS-25發動機是在1970年代研發的，但是隨著科技的成熟，RS-25早就經歷過多次升級更新，與最早的RS-25發動機不可同日而語。RS-25發動機共經歷過五次較大的升級，在這個升級更新的過程中，最明顯的變化就是RS-25的推力佔動力輸出的比從104.5%躍升到如今的109%，這意味著RS-25發動機能夠超出最大功率進行推力釋放，這在火箭升空遇到緊急情況時非常有幫助。超出的9%的推力依舊處於安全範圍內，而且SLS火箭是也一次性產品，不存在重複使用的說法，這與航天飛機每次降落都要拆下RS-25發動機進行維護有很大的區別。這個數值的升高，即便導致發動機無法重複使用也沒有關係。更有趣的是，洛克達因公司的目標是將這個數值升到111%，超出額定最大功率的11%，這是非常恐怖的數字。
圖注：轉移RS-25也非常隨意，平板車拉來就上
在升級過程中，RS-25發動機的控制器也進行了升級，所以換句話來說，SLS火箭核心級也得到了性能提升。如今，RS-25發動機的監視系統已經能夠對全飛行階段的振動和溫度進行監視，從而來評估發動機的運行狀態。當檢測到異常時，它就可以關閉發動機。
性能與可靠性
根據相關數據顯示，RS-25發動機具有99.7%的可靠性，在三年中135次的航天飛行中，只出現了一次失敗，那就是在1985年挑戰者號發射事故，該航天飛機在1986年墜毀之前發生的一次重大事故。當時RS-25發動機的傳感器出現了故障，使得RS-25提前關閉，但即使這樣，挑戰者號最終還是圓滿完成了太空任務。相比較俄羅斯製造的RD-180而言，RS-25發動機應該說是世界上最好的火箭發動機，作為分級式內燃發動機的代表作，RS-25為閉環設計，這種設計優於將廢氣排放到發動機外循環。
圖注：俄羅斯的RD-180，比較便宜，美國一次買了上百臺
眾所周知，高性能的表面之下隱藏著高複雜性的問題，而這類問題在測試時會帶來很多其他問題。而RS-25沒有出現這些問題的原因，是因為它已經被完全控制住了。俄羅斯製造的RD-180，作為世界上閉環第一級液體發動機之一，在阿特拉斯火箭上得到完美使用。RS-25的推力更大，經濟性上不佳，這也是RS-25沒有大規模使用的一個原因。RS-25一臺要4000萬美元，遠遠高於RD-180發動機。
成本較低的發動機意味著可以商業化使用，這也就是SpaceX選擇開環設計的Merlin發動機作為獵鷹9號動力的理由，因為他們更傾向於選擇可重用性、低成本。獵鷹9號的9臺Merlin發動機產生的推力也不過是680噸，而四臺RS-25發動機就可以產生900多噸推力，這其中存在著很大的差距。
圖注：這是獵鷹9號的Merlin發動機，小巧玲瓏，成本低
獵鷹9號和SLS火箭的發射程序也不一樣，在第一段飛行結束後，只有一臺Merlin發動機可以給第二階段飛行，產生95噸的推力。與此不同的是，在SLS火箭中的四臺RS-25發動機都可以繼續產生900多噸的推力。當然從成本來說，獵鷹9號的Merlin發動機在同價位成本研發的發動機中，也是相當優秀的存在。
綜上，RS-25發動機升級之後安裝到SLS火箭上，這是2024年登月成功的關鍵一步，也是航天飛機發動機借箭還魂後重新出現在世人面前，那麼第一次SLS的發射，我們拭目以待。
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