【液体火箭主发动机技术现状】液体火箭主发动机发端于战略导弹的应用,之后在以运载火箭为主的航天运输系统牵引下得到广泛发展。其发展历程大致可分为4个阶段。
1）1950—1971年,政治军事竞争驱动下的发动机发展阶段
美苏军备竞赛和太空争霸,发展了一系列弹道导弹及由其衍生的运载火箭,并研制了登月火箭。在此背景下,液体火箭主发动机全面发展,研产种类和数量庞大,性能较低,不重视成本。推进剂以有毒可贮存推进剂、液氧煤油为主,后发展了液氧液氢。循环方式以燃气发生器循环为主,后发展出高性能的补燃循环和膨胀循环。
美国研制的典型常规推进剂发动机有LR-87-AJ-11、LR-91-AJ-11（Titan）;典型液氧煤油发动机有MB-3、RS-27/27A（Thor与Delta）,F-1（Saturn-5）;典型液氧液氢发动机有J-2（Saturn-5）、膨胀循环RL-10（Saturn-1/1B）。苏联研制的典型常规推进剂发动机有RD-216M（Kosmos-3M）,富氧补燃RD-253、RD-0210（Proton）;典型液氧煤油发动机有RD-107/108、RD-0110（Soyuz）,富氧补燃NK-33/43、RD-58M（N-1）;典型氢氧发动机有富燃补燃D-57（N-1）。法国研制了Viking V发动机（Ariane-1/2/3/4）。
中国研制了YF-20/24发动机,支撑CZ-2/3/4系列常规运载火箭的发展。
2）1972—1993年,民用航天驱动下的无毒高性能发动机发展阶段
运载火箭脱离弹道导弹影响独立发展,典型特征是无毒化（液氧煤油、液氧液氢）、高性能（补燃循环、膨胀循环）、基础级大推力,同时开展了重复使用的探索（SSME、RD-170、RD-0120）和工程应用（SSME）。
美国的富燃补燃SSME（航天飞机）、苏联的富氧补燃RD-170/171M（Energia、Zenit）、RD-120（Zenit）、富燃补燃RD-0120（Energia）、欧洲的HM-7/7B（Ariane-1/2/3/4）、Vulcain（Ariane-5）、日本的LE-5（燃气发生器循环）/5A（膨胀循环）、富燃补燃LE-7（H-2）、中国的YF-75（CZ-3）均研制于这一时期,推动了民用航天的蓬勃发展。
3）1994—2009年,高可靠、低成本、型谱化一次性火箭驱动下的发动机发展阶段
国际发射市场蓬勃发展,而航天飞机经济性和安全性未达预期,高可靠、低成本、型谱化的一次性火箭成为发展重点。发动机研制不再过于追求性能,高可靠、低成本、推进系统模块化成为重要因素。各国发动机的研制和改进均围绕这一思路进行。
1994年,美国提出渐进一次性运载火箭（EELV）计划,选定Delta-4和Atlas-5为主力运载火箭系列实现火箭换代,自研了燃气发生器循环液氧液氢发动机RS-68,委托俄罗斯研制了富氧补燃液氧煤油发动机RD-180（衍生自RD-170）。
同年,俄罗斯开始研发Angara系列新一代运载火箭,以取代其现有大多数火箭。为此研制了富氧补燃液氧煤油发动机RD-191（衍生自RD-170/180）和RD-0124,以构建通用基础级和上面级模块。
欧洲研制了Ariane-5系列火箭替换Ariane-1/2/3/4,将Vulcain改进为Vulcain-2。日本研制了H-2A火箭替换H-2,将LE-5A、LE-7分别改进为LE-5B和LE-7A。
中国研制了新一代系列运载火箭,提高运载能力,并实现对有毒火箭的逐步替换。研制了液氧煤油YF-100、YF-115,液氧液氢YF-77、YF-75D 4型发动机,构建了3种直径6种推进模块,掌握了液氧煤油补燃循环和液氧液氢膨胀循环技术,达到国际先进水平。
4）2010年至今,航天商业化驱动下的低成本或重复使用发动机发展阶段
在航天商业化和太空经济化的背景下,运载火箭向最小成本一次性火箭和部分或全部可重复使用火箭方向发展。
一次性火箭方面,日本为降低成本,提高可靠性,研制了膨胀循环液氧液氢发动机LE-9,替换LE-7A作为下一代H-3火箭基础级;欧洲为下一代Ariane-6火箭研制了膨胀循环液氧液氢发动机Vinci,补齐上面级短板,并降低成本。
重复使用火箭方面,美国SpaceX公司研制的液氧煤油发动机Merlin-1D,9台并联用于Falcon- 9火箭一子级,已实现回收复用;研制的全流量补燃液氧甲烷发动机Raptor,用于Super Heavy-Starship运输系统,实现两级完全重复使用目标。Blue Origin公司研制的富氧补燃液氧甲烷发动机BE-4,用于New Glenn火箭和美国联合发射联盟（ULA）下一代Vulcan火箭,均一子级回收复用。
中国开展了500 t级液氧煤油发动机YF-130和200 t级液氧液氢发动机YF-90研制,支撑重型火箭发展。同时,开展了液氧煤油、液氧甲烷重复使用发动机研制,并规划了重复使用火箭。
表1和表2分别为国内外典型基础级和上面级液体火箭主发动机技术参数和应用情况。图1~图5分别为各国典型液体火箭主发动机。
