目前我國現役推力最強、運載能力最強的運載火箭就是在2019年末剛剛完成遙三涅磐重生式發射的長征5號運載火箭，其作為我國現役推力最強的運載火箭，承擔了我國未來大型衛星平臺/登月返回/深空探測等航天發射任務。但是隨著美國重新研製的SLS重型載人登月火箭的箭體結構試驗和RS-25氫氧發動機的裝機試驗，同期包括美國的SpaceX公司的星艦也正在進行的載人航天發射試驗。同期我國專為載人登月研製的長征9號超重型火箭雖然已經完成了一級發動機渦輪泵聯調試驗，但是距離首次發射還為時尚早。所以為了不在新一輪的載人登月計劃中落後，我國載人航天辦公室推出了新一代大型運載火箭，初步命名為“921”載人重型火箭。
長征5號運載火箭
美國SLS重型登月火箭
長征9號超重型火箭
全新的921載人登月火箭
全新研製的921載人火箭在設計上大量採用成熟技術，比如全新研製的921載人火箭在動力上繼續以液氧煤油發動機為主動力，火箭一級結構上則是早前已經全面在長征5/6/7號運載火箭上大量使用的七臺YF-100發動機推力增推版本YF-100K型火箭發動機，三級火箭使用的發動機也是在現有的YF-75膨脹循環氫氧發動機上改進而來的增推版本，所以在大量使用成熟技術的前提下，全新研製的921載人火箭的性能卻得到了很大提升，最大的亮點就是其LEO軌道運載能力達到了69.3噸，LTO軌道的運載能力也達到了驚人的27.5噸。可以說光是從這個載荷性能上就已經全面超越目前現役全球最強的“獵鷹重型運載火箭”。
國產YF100液氧煤油火箭發動機
獵鷹重型火箭
以載人火箭的技術指標標準來說，主要要符合：發動機總推力大、具備應急逃生系統三大標準和高可靠性、高安全性、高質量三大要求，特別是三大要求上，發射衛星的火箭可靠性要求大約為0.9，安全性並無特殊要求，而發射載人飛船的火箭可靠性不得低於0.97，安全性要求更要達到0.997。這就要求載人火箭在高可靠性設計上全面採用冗餘技術，即關鍵設備增設備份，使兩套系統同時處於工作狀態，一旦其中一套出現故障，另一套馬上可以接替工作。
神舟載人飛船發射
所以在全球各國採用的載人火箭設計上，為了提高火箭的高可靠性和高安全性指標，都是採用少發動機數量、大推力火箭發動機的方式來實現載人航天需求，畢竟對於傳統火箭來說，“推力不足數量湊”是一個被迫採取的手段，因為這種方式會大大降低火箭的可靠性。其中一臺發動機出現故障，都會對火箭的成功發射構成致命威脅。而且並聯過多發動機，之間也會產生難以預料的耦合震動。因此發動機並聯的越多，可靠性越差。一個最典型的例子就是當年蘇聯的N-1登月火箭，一級使用了30臺發動機，結果是全部4次發射均以失敗告終而下馬。所以像30年後SpaceX公司同樣發射一級採用了27臺並聯發動機的“重型獵鷹火箭”前，馬斯克就直接表示重型獵鷹火箭要求同時點火27個發動機，可能會出現很多問題，所以在首飛中就算髮射失敗也很正常，從中可見在載人火箭設計上大量採用多臺並聯發動機並不適合載人安全需求。
蘇聯N1登月火箭
獵鷹重型火箭
但是從全新研製的921載人火箭的設計指標中可以看出，新的921火箭計劃採用三臺通用一級結構並聯的方式實現更大的起飛推力需求，也就是將現有的長征5號火箭一級結構三臺並聯，但是在動力上直接換髮成多達7臺YF100K火箭發動機，這就造成很大的一個缺點就是921火箭一級結構將有多達21臺發動機並聯工作，這樣設計就直接和載人火箭高可靠性和高安全性技術標準背道而馳，不利於載人安全。畢竟像此前的土星5號起飛推力更大，但是一級結構只使用了5臺F-1火箭發動機，同樣計劃研製中的長征9號重型運載火箭一級結構也只使用了12臺大推力發動機，並且在核心的芯級結構上只有4臺，大部分推力仍然由助推級提供，所以從長征9號的助推主提升設計上仍然保證了長征9號實現載人登月的的高可靠性和高安全性需求。
美國土星五號登月火箭
那麼新的921載人火箭是如何保證在採用多臺發動機並聯的前提下，仍然達到載人火箭要求的高可靠性和高安全性技術標準的呢？其實原因也很簡單就是一開始說過的大量使用動力冗餘技術，以動力冗餘技術的定義來說，主要是指火箭同級結構中所有發動機在工作過程中，其中一臺發動機不工作時火箭依靠剩餘發動機工作仍然能夠完成航天發射任務的能力。從動力冗餘技術的優缺點來說，如果出現這種情況肯定能夠會對火箭帶來某些性能上的損失，但是這種損失反而會隨著發動機數目的增加而降低，也就是同級結構中火箭發動機數量越多，在冗餘技術的控制下仍然能夠達到載人航天的高可靠性要求標準。
獵鷹9運載火箭
舉個實際例子來說，以新研製的921載人火箭一級結構計劃使用的21臺火箭發動機來說，單臺火箭發動機的可靠性達到載人火箭要求的0.997時，就算是並聯的21臺火箭發動機有5臺發動機出現故障停機（實際這種可能性微乎其微），火箭依靠剩下的16臺液體火箭發動機仍然能夠實現載人航天發射需求。因此對於多臺發動機設計的火箭而言，具備發動機冗餘技術可大幅提高火箭可靠性水平；當然對於少數臺發動機的火箭而言，具備冗餘技術的火箭在發射過程中將大大減少火箭失敗可能性，這一點對於載人運載火箭意義尤其重大。
至於如何提高火箭發動機的冗餘技術？這個就比較複雜了，不是一句兩句可以講清楚的，但是對於像921這種多發載人火箭而言，在採用動力冗餘技術後，雖然火箭計算機可以及時的將故障發動機關機來保證安全性和可靠性，但是如果不是火箭發動機故障，比如助推級燃料箱渦輪泵輸送流量過慢，或者因為助推級火箭發動機停機數量過多導致被停機的助推級燃料消耗速度慢於另一側的助推級時，火箭很可能會因為左右兩側重量不同而偏轉，所以這就牽扯到火箭動力冗餘技術中的燃料交叉輸送技術了，這個技術簡單來說就是將一級結構的21臺火箭發動機和火箭芯機以及助推級上的燃料箱之間聯通，也就是21臺火箭發動機可以從任何芯級或者助推級的任一燃料箱抽取燃料，這樣火箭在飛行過程中也就避免了重心偏移的問題。
當然這是針對於新的921火箭在載人設計需求上需要實現的技術指標，但是這並代表這種設計就是最好的設計的，要不然我國怎麼還會研製長征9號呢？美國當年研製的土星五號為什麼不採用多臺小推力並聯，而使用5臺大推力火箭發動機的原因。當然像土星5號堅持採用少臺數大推力火箭發動機的核心原因也是為了從除了火箭發動機冗餘技術外，在包括箭體結構、燃料輸送、計算機控制等多個方面提高火箭的高可靠性設計和高安全性需求，畢竟就算是多臺發動機大量採用動力冗餘技術來提高火箭的安全性和可靠性，但是在燃料交叉輸送中的管路可是不能實現冗餘技術保障的，畢竟這樣做會大幅度增加火箭自身的空重，降低火箭的發射載荷和提高火箭發射成本。更為重要的是更多的硬件在火箭發射中很可能因為不同材料之間的震動頻率不同而發生震動耦合，繼而導致火箭發射過程中的解體可能性增高。
所以總結來說，未來無論是我國正在研製中的長征九號運載火箭，還是美國在研的SLS重型火箭，甚至包括星際移民火箭肯定都是基於大推力火箭發動機而研製，而不是像921和重型獵鷹火箭這種多臺小推力火箭發動機並聯的形式存在。
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