Для вывода космос полезной нагрузки, её (нагрузку) надо не просто поднять за пределы атмосферы, а прежде всего разогнать. Для выхода на низкую околоземную орбиту ракета должна набрать скорость порядка 9.5 км/с. Это выше первой космической скорости так как есть существенные потери на преодоление атмосферы и тяготения земли. По формуле Циолковского скорость которую может набрать ракета вычисляется из формулы:
V = I * ln(m0 / m1)
V - скорость
I - удельный импульс двигателя
m0 - масса заправленной ракеты
m1 - масса пустой ракеты
Скорость напрямую зависит от удельного импульса, а вот зависимость от количества топлива находится под натуральным логарифмом (скорость будет расти гораздо медленнее чем кол-во топлива).
Это значит что ключевым параметром любого ракетного двигателя является удельный импульс. Этот параметр определяет эффективность его работы. Кроме того двигатели можно разделить на сферы применения. Какие-то применяют только на нижних ступенях, какие-то только на верхних. Ну и собственно по используемому топливу от которого УИ зависит напрямую.
Кислород-керосиновые двигатели нижние ступени
- РД-191 УИ: 311,5 - 337 (200т)
- РД-180 УИ: 338 - 311 (400т)
- РД-170 УИ: 338 - 309 (800т)
- Merlin УИ: 282 - 311 (85)
- RS-27A УИ: 255 - 302 (100т)
Кислород-керосиновые двигатели верхние ступени
- РД-0124 УИ: 359 (30т)
- РД-0124МС УИ: 361 (60т) (в разработке)
- Merlin Vac УИ: 347 (90)
Кислород-водородные двигатели нижних ступеней
Здесь наши двигатели отсутствуют
- RS-68 УИ: 359 - 409 (300т)
- RS-25 УИ: 363 - 452 (200т)
Кислород-водородные двигатели верхних ступеней
- РД-0150 УИ: 460 (55т) (в разработке)
- J-2 УИ: 425 (100т)
У американцев в отличие от нас есть очень мощные водородные движки, на этом собственно преимущества заканчиваются. У нас есть несравненно более мощные керосиновые двигатели. И самое главное обратите внимание на удельные импульсы. Во всех случаях аналогичные по сфере применения американские движки уступают нашим, а почему так происходит это уже другая история...
