液體運載火箭發動機的燃料泵通常採用燃氣發生器或者預燃驅動，即依賴燃料燃燒提供動力。採用電動機驅動渦輪泵早有研究，但最早把它用在實用運載火箭上的，是“電子號”。電子號火箭開創性的完成了電泵火箭的全球首次商業發射，將6顆衛星送入預定軌道。
今年全球第90次航天發射，11月11日中午在新西蘭成功完成。
這是以超低發射價著稱的“電子火箭”首次商業發射，也是發射商火箭實驗室總計第3次發射。
它的最大特點是發射總價低。超低成本，短小精悍——電子火箭身高17米。起步價490萬，一般在500萬～600萬美元區間，有效載荷在150～225公斤之間，可以將150公斤載荷部署到500公里高的太陽同步軌道。
目前SpaceX獵鷹9號複用火箭發射價3500萬美元，儘管平均每公斤發射價1535美元，遠遠低於電子火箭每公斤發射價21777美元，但每次發射總價兩者還是整整差了7倍：500萬美元＜3500萬美元
“電子”號火箭是世界上首個採用電驅動推進劑泵的火箭，也是全球首個採用3D打印發動機的火箭，意在為小衛星市場帶來高頻率的專用發射機會，消除目前搭載發射方式所受到的發射時間和發射軌道等種種限制。
“電子”號火箭是一款小型二級運載火箭，全長17米，直徑1.2米，起飛質量10.5噸，500km太陽同步軌道運載能力為150kg，也可以將比較重或較輕的衛星送入較低或較高的軌道，例如45°傾角近地軌道最大運載能力為225kg。火箭一級採用9個盧瑟福發動機，二級採用1臺真空型盧瑟福發動機。
而傳統火箭發動機需要利用燃氣發生器內產生的高溫高壓燃氣作為工質驅動渦輪旋轉，以此帶動推進劑泵旋轉，從而實現推進劑增壓。盧瑟福發動機取消了燃氣發生器、渦輪及大量管路閥門，增加了電池組、逆變器和電動機，利用電動機帶動泵旋轉。
“電子”號火箭採用微型航電系統和箭載計算機系統，採用先進的FPGA構架，在保持硬件通用化的同時，能夠實現大規模功能定製，相應航電系統僅重8.6kg。火箭各級電子系統採用模塊化硬件結構，只需對其進行編程就可完成不同功能定製，可大幅減少硬件改動，縮減生產製造週期。火箭上面級的設計可實現載荷集成模塊與主要輔助組件的有效斷開，突破即插即用技術，在數小時內即可實現集成或替換，進而滿足火箭高密度、快速發射需求。
一直以來大推力液體火箭發動機雖然有著比衝更高、且具備多輪停機能力等優勢，但是相比結構更為簡單的固體火箭發動機而言，液體火箭發動機雖然優勢很多，但是研發成本高、研發難度大限制了很多國家，特別是能夠直接影響火箭推力大小的渦輪泵更是“重中之重”。衡量一枚液體火箭發動機的性能高低，核心還是看發動機的推重比和比衝兩大關鍵參數，比衝的大小核心和使用的燃料和燃燒室內壓有關，而火箭發動機的推重比高低就直接和火箭發動機的設計研發有關了，特別是渦輪泵的工作效率直接決定了單位時間內進入燃燒室工作的燃料量的多少和壓力有多大，所以長期以來研發成功了渦輪泵也就等於是研發成功了液體火箭發動機，因為以液體火箭發動機的構造來說，主要就分為渦輪泵/燃燒室和噴管三大部件。
所以對於大推力、高性能的液體火箭發動機來說，決定液體火箭發動機的比沖和推重比的關鍵就是渦輪泵，所以這就要求渦輪泵的輸送流量要更大，比如現代大推力液體火箭發動機使用的渦輪泵轉速輕輕鬆鬆超過十幾萬轉/分鐘，泵送功率更是可以達到幾萬千瓦，要知道秦山核電站一期機組的功率也就是30萬千瓦時。當年美國執行登月計劃的土星五號超重型火箭使用的F-1液氧煤油火箭發動機使用的渦輪泵，可以在短短几分鐘內將整個西湖水全部打上珠峰那麼高，所以從中可見渦輪泵的功率有多高。
所以這麼高的渦輪泵功率對於驅動源產生了更高的要求，最早液體火箭發動機剛出來的時候，初期還是藉助外部蒸汽動力驅動渦輪泵啟動並逐漸產生壓力，後來逐漸開發出使用發動機自產的高溫燃氣驅動技術並應用至今。有些高溫燃氣來自專用的預燃室，雖然結構簡單，但是會浪費部分燃料所以也被稱為“開式循環”。有些則直接從燃燒室和噴管等高壓空間內抽取屬於閉式循環，像美SpaceX公司的獵鷹火箭使用的發動機就是性能落後的開式循環方式，而我國則使用了更加先進的分級燃燒閉式循環方式。
而使用電池驅動的渦輪泵雖然迴歸到了早期的外部動力驅動，但是結構複雜的渦輪泵增壓系統依然是缺少不了的，不過卻不用設計那麼複雜的自適應增壓系統了，這就有點像傳統的液發像是使用化油器的發動機，而電池驅動的則像是電噴發動機，首先會帶來更高效的動力控制和更為平滑的動力曲線，同時因為沒有了驅動渦輪泵工作的預燃室所以整個液髮結構更為簡單/沒有了堵塞爆炸的風險。
雖然從理論和小型火箭的實際發射來說，使用電池驅動的渦輪泵優點很多，但是現階段來說卻存在以下幾大問題：
一、要想用電池替代傳統的渦輪泵自增壓系統，首先得需要研發製造一個輸出功率可以達到幾萬千瓦的同時，體積和質量要更輕的電機出來，但是這裡面就牽涉的多了，美國高了十多年的電磁彈射器到今天還問題不斷，可想而知研發一個質量輕、體積小巧、功率幾何倍大電機有多難。
二、如何讓電池組提供兆瓦級別的電能的同時，電池同樣做到質量輕、體積小巧、電能幾何倍大？那麼要驅動渦輪泵為燃燒室輸送巨量燃料，對電池組的功率密度和能量密度提出了更高的要求，簡單來說能量密度就是指電機長時間工作所需的總能量大小，而功率密度則是指任意時刻成功驅動泵運轉的瞬時功率大小。所以對於驅動火箭發動機渦輪泵高效運轉的前提就是電池組能否保證在整個發射階段的爆發力和耐久力，同時還有電池短時間超負荷放電時的過熱問題。
#總結來說，雖然電池驅動的渦輪泵結構有所簡單，而且相比傳統的自適應渦輪泵優點多多，算是未來液發發展方向之一。但是介於現階段電池組功率密度的限制，無形中也就限制了以電池組驅動的液體火箭發動機能否研發出推力更大的核心所在了，畢竟現階段唯一一款電動渦輪泵的電子號發動機最大推力只有2噸，2噸的推力放在火箭發動機上真的是沒有多大的驚濤駭浪，畢竟現階段各國使用的液發海平面推力早已超過100噸。
閱讀更多 經常用了 的文章
