500 tf级液氧煤油高压补燃发动机是我国下一代航天主动力, 将大幅提升我国航天动力的技术水平, 为我国航天发展提供强大动力。发动机采用高压补燃循环系统、泵后摇摆和双推力室方案, 具有无毒环保、高性能、高可靠、推力和混合比可调节、使用维护便捷等特点,发动机研制需突破分级启动、健康管理、泵后摇摆、大功率高效涡轮泵、高压大流量高性能燃烧组件、高压大流量调节组件及低温阀门、发动机新工艺与热试验等多项关键技术。

发动机主要组件包括推力室、燃气发生器、涡轮泵、氧化剂预压涡轮泵、燃料预压涡轮泵、推力调节器、混合比调节器、液氧主阀、推力室燃料主阀和发生器燃料阀等。发动机主要特点如下:
1)性能高。由于采用先进的补燃循环方案,发动机推进剂的化学能得到充分释放,比冲性能比开式循环发动机提高10以上; 相比我国现有最大推力的120 tf级发动机,随着燃烧室压力进一步提高,发动机具有更高的比冲性能。
2)可靠性高。发动机在起飞前和飞行过程中均可进行故障检测,有利于提高火箭发射和飞行可靠性; 发动机采用性能更高的新材料,采取了关键部位局部冷却、余度控制和关机冗余等提升可靠性的措施。
3)推力和混合比可大范围调节。通过发动机推力和混合比调节,可以降低火箭的飞行过载、气动载荷和后效冲量,减少剩余推进剂,优化火箭飞行弹道,有效提高火箭的性能。
4)便于实现推力矢量控制。采用先进的泵后摇摆技术,摇摆力矩小; 发动机具有双向、单向摇摆功能,兼容性好,且可对两推力室分别进行摇摆控制,便于运载火箭使用。
5)使用维护便捷。可为运载火箭的伺服机构或发电装置提供高压煤油作为动力,便于火箭方案优化; 可设置换热装置用于加热贮箱增压工质。具备发动机转运、交付过程和终止发射的快速处理能力。
6)具有重复使用潜力。在关键组件的方案和发动机总体拓展方案设计过程中考虑了重复使用需求。

李斌,陈晖,马冬英,高玉闪.500 tf级液氧煤油高压补燃发动机研制进展[J].火箭推进,2022,48(02):1-10.