在SLS火箭的发动机定型上，为什么美国要抛弃世界上推力最大的RS-68氢氧火箭发动机？为啥不挑选RD-180这样的火油-液氧发动机呢？
在火箭发动机的研制上，美俄是两个有着强壮技能堆集的国家，俄罗斯的RD-180咱们都很了解，一度被风闻要进入我国，终究没有完成。RD-180单台推力可到达300多吨，在这个等级中，美国的RS-68发动机也可以完成，只不过两种发动机的燃料不同。RD-180是火油-液氧发动机，而RS-68归于世界上最大的氢-氧火箭发动机。在SLS火箭的发动机定型上，为什么美国要抛弃世界上推力最大的RS-68氢氧火箭发动机？为啥不挑选RD-180这样的火油-液氧发动机呢？
图注：从俄罗斯RD-180火箭发动机，归于火油-液氧发动机
图注：RS-68归于世界上最大的氢-氧火箭发动机
火油-液氧发动机不合适
火油-液氧发动机技能状况过期，且不是未来干流。SpaceX和蓝色来源都是运用液态甲烷作为发动机推进器的燃料，RS-25运用的是液态氢，RD-180则运用一种名为RP-1的火油混合物，这些资料类似的一点便是，它们都需求液态氧的存在才干焚烧。氢作为世界上已知的密度最小的气体，是一种可清洁燃料，而且它在焚烧时开释的能量是最多的，还可以被重复的运用。RP-1密度较高、开释的能量较少，但正由于它的高密度，所以它所需求的容器更小，在海平面时，它发生的推力比估计的要高。它的优势在于低本钱，以及不需求像氢相同的过冷处理方式。
氢和RP-1各有优缺点，所以无法进行比较。需求不同，选用的推进剂也不同：火箭在进入轨迹时最好的挑选是氢，在爬高轨迹时最好的挑选则是RP-1。关于SLS火箭来说，最佳挑选为液态氢，而阿特拉斯火箭、猎鹰9号和土星五号则更适合RP-1。
图注：胎死腹中的战神系列火箭便是运用RS-68火箭发动机
咱们咱们可以从比冲lps的秒数上钩算出火箭发动机的功率。运用RP-1作为推进剂的RD-180在海平面上为311 lps，而运用液态氢作为推进剂的RS-25能到达366 lps，这可以阐明RS-25发动机的功率更高。而在液态氢和RP-1中还有一个选项，那便是甲烷。据多个方面数据显现，甲烷的比冲比RP-1多了大约十秒钟。甲烷和RP-1相同都不需求过冷处理方式，可是相比较RP-1，甲烷也是一种清洁燃料，这关于可重复运用的发动机来说是更好的挑选。在接下来，蓝色来源公司的BE-4以及SpaceX的猛禽号都将选用甲烷作为推进剂的资料，一起都选用了像RS-25的闭环规划然后前进发动机的功能。
图注：RD-180运用火油-液氧喷射出的火焰
多发并联或许爆破
《2010年美国宇航局授权法案》中，该法案明确地标明SLS火箭的制作需求建立在航天飞机衍生技能的基础上，以及在制作过程中，需求用到航天飞机计划下留存的劳动力和配备。这项法案以304票的拥护碾压118票的对立，国会成功经过这项法案，并在奥巴马时期签署下成为正式法案。这项法案的经过约束了发动机的挑选，所以在2011年，SLS火箭发动机的最好挑选便是来自洛克达因公司的RS-68发动机，RS-68发动机还差点在SLS火箭的上一代：战神五号火箭中得到运用。假如挑选RS-68发动机，那么安全性欠安，RS-68发动机的喷嘴不适合在多发环境中运用，会导致引擎功率下降，而且引发衍生事端，比方爆破。
图注：Delta IV 重型火箭上运用3台RS-68发动机，留意这是3枚相同的榜首级，喷嘴之间离隔间隔
假如NASA从头研制火箭发动机，那么本钱和时刻则无法控制，且遭到法案的约束，以及法案规则美国宇航局要在2016年末将SLS投入运营，所以美国宇航局只能挑选RS-25作为SLS火箭的发动机。考虑到发动机的安全性以及可靠性，美国宇航局和洛克达因公司都抛弃了这个主意，然后去运用安全性和可靠性较高的RS-25发动机。
图注：单发RS-68发动机外加两个小助推器，安全性才比较高
本钱上的考量
尽管SLS和猎鹰9号是彻底不相同的火箭，但偶然的是，美国宇航局为RS-25发动机创新支付了6000万美元，而这价格与SpaceX公司在猎鹰9号身上投入的资金差不了多少，所以现在并没有一点依据可以标明SLS火箭是现有火箭中本钱最高的。洛克达因公司标明在接下来制作Rs-25发动机的过程中，经过现代科学技能的前进以及40年来的经历，他们可以将RS-25的制作本钱下降33%。他们还说到经过增材制作（3D打印）的技能也能到达节省本钱的作用，现在该公司正在研讨如何将增材制作技能应用于火箭发动机。事实上，下降33%的本钱仍是有或许做到的，由于在火箭发动机的晋级更新中，需求充沛的考虑到一切新部件的可靠性，而在部件可靠性有了保证之下，并不会常常的对火箭发动机进行晋级更新。在这种情况下，NASA就可以到达节省本钱的意图。
图注：RS-25发动机归纳功能最高
综上，RS-25发动机是现在已知的发动机中归纳功能最高的，而且它的推力和可靠性也都是一流的存在。RS-25发动机的储量也够，在航天飞机年代飞翔次数也不多，这一切都可以证明美国宇航局做了一个正确的决议。在SLS火箭进入运营后的这五年时刻，美国宇航局将会在两种火箭体系中完成载人，分别为搭载SpaceX的载人版龙飞船与猎鹰9号火箭，以及搭载波音CST-100载人飞船的阿特拉斯火箭。
依据SpaceX的说法，载人版龙飞船不久之后将发射进入轨迹，重型猎鹰在载荷到达54吨，可运送更重的货品进入轨迹。尽管NASA研制出了SLS火箭，使得RS-25成为同类发动机中的最佳挑选，但这仅仅一个中庸的法案。本年还会有两台RS-25发动机在斯坦尼斯中心承受检测，而在下一年，SLS火箭中心级将开端全面承受实验和检测。RS-25发动机无疑是最佳的选项。
