RD-180发动机是俄罗斯航天工业的一张“王牌”，在运载火箭的主力发动机中占有重要地位。得益于优异的性能表现，美国的宇宙神3和宇宙神5火箭都使用RD-180作为第一级的主发动机。

RD-180最早于1992年由美国和俄罗斯的企业联合研制而成，因此两国都有全套的自主知识产权。由于在美国建设生产线的成本比俄罗斯要高出50%，综合的性价比并不高，所以为提高利润率，美国一直坚持从俄罗斯直接采购RD-180发动机。

俄制RD-180发动机断供，美国宇宙神5火箭怎么办？

宇宙神5火箭也叫阿特拉斯（Atlas）V运载火箭，至今已为美国航天效力20年。

宇宙神5系列火箭共有14个型号，分为400系列和500系列，采用的动力结构为两级或两级半。其中，最基础的第一级是共同的核心助推器，直径3.8米，高32.5米，采用的主力发动机正是RD-180（高度27米）。

在服役期间，大量的导航卫星、货运飞船、观测卫星、通讯卫星、气象卫星、中继卫星等均被宇宙神5火箭成功送入了预定轨道，毅力号、好奇号火星车也是如此。宇宙神5的上述成功离不开RD-180发动机的助力，这种高度的依赖关系也在暗中埋下了风险和隐患。

截至2021年4月，俄罗斯共向美国交付了122台RD-180发动机，前者也从中获取了数十亿美元的销售收入。终于在2022年3月初，美国担心的局面还是发生了：受俄乌局势的影响，俄制RD-180发动机正式停止向美交付。

面对断供难题，美国的宇宙神5火箭又该怎么办呢？火箭发射是否会受到影响？

这里要说明的是，那些已经确定采用俄制发动机的火箭确实会受到影响，比如采用RD-181发动机的安塔瑞斯2火箭，发射任务可能就要延期或者另寻出路了。但对于美国的宇宙神5火箭，整体的影响并不大。

美国的联合发射联盟（ULA）早已做好应对方案。2014年9月，ULA就和蓝色起源（Blue Origin）建立了合作伙伴关系，两者共同开发了一款名为BE-4的液氧甲烷发动机。其目的也很明确，就是要全面取代宇宙神5第一级助推器上的RD-180。

按照计划，BE-4发动机本应在2019年之前完成首次助推试飞，但实际的研发进度并不如意，试飞时间多次延期。屡次延期的背后，实际上是对应了一系列的技术瓶颈：比如涡轮泵故障、燃烧不稳定、过热、发动机寿命短等等。

总体而言，宇宙神5火箭的发射可能会往后推迟，但不会因为RD-180发动机的断供而终止，这主要取决于ULA能否克服技术难题，成功研发出合格的替代产品。

值得一提的是，商业公司Space X也拥有自主研发的高性能发动机——梅林液氧煤油发动机，主要用于猎鹰9号和猎鹰重型火箭的动力供应。

前面提到的安塔瑞斯2火箭，原本已经确定了发射天鹅座货运飞船的任务，如今最重要的发动机被“卡脖子”，货运飞船的发射订单就可能会承包给Space X的猎鹰9号火箭。如果真的如此，那么马斯克或将成为RD-180断供事件的最大受益者。

美国也受它影响，RD-180到底有多优秀？

业内的航天专家曾对RD-180发动机给予了高度评价：它是目前世界上同级别产品中最优秀的一款，没有之一。也确实如此，在质量、推力和可靠性方面，RD-180的确拥有领先于同类产品的性能参数。

RD-180难以被取代，它到底有何优势？

首先，采用液氧和煤油作为推进剂，发射稳定性好，安全性有保障。

液氧煤油发动机的混合比为2.74，理论上比冲可达到3367m/s，密度比冲比液氧甲烷高出19.6%左右。更重要的是，煤油的化学性质比较稳定，在常温下即可保持，因此对发射场的环境温度更加友好。通过使用高性能的合成煤油，发动机的性能还可以大幅提高，安全更有保证。

这里所说的“安全”也得到了实践的验证。问世20年来，这款老牌发动机至今实力强劲，安全性经过了反复测试，可靠程度是其他发动机所难以媲美的。宇宙神5系列取得了100%的发射成功率，这一成绩就和RD-180的稳定性、安全性密切相关。

其次，技术先进，性价比高。

RD-180是发动机史上的技术奇迹，所采用的高压分级燃烧循环效率极高，节流能力可从额定推力的47%节流至100%。性能方面也毫不逊色，真空推力高达4150KN，比冲高达3313m/s，创下世界纪录，在同类产品中很难找到对手。

RD-180发动机的价格也不高。据塔斯社报道，俄制RD-180对美国出售的价格约为990万美元每台，考虑到强大的海平面推力，这一价格已经相当实惠。

再看看美国研发的液氧煤油发动机。以AR1发动机为例，该发动机产生的海平面推力只有RD-180的85%，但每台的生产成本却高达1000~1250万美元，再算上开发成本的摊销，实际的标价只会更高。相比之下，RD-180比美国研发的液氧煤油发动机性能更强，售价却更低，因此性价比更高，竞争力也更强。

所以，这款发动机实在太过优秀，以至于连美国也被卡脖子。不过，这对中国来说却是一件好事——新的合作机会可能要来了。

中国有望从中获益：契机在哪？

发动机的供应和销售本质上还是买卖关系，供应者如果失去买家，就必然要承担一定的经济损失。

2014年，《航天系统与技术》期刊上发表的一篇报告指出：动力机械科研生产联合体（RD-180的生产商，以下简称联合体）获利颇丰，凭借“向美国出售RD-180发动机”这一项业务，获得的盈利就占到了总收益的三分之一左右。

报告还指出，联合体每年至少要生产出6~7台发动机才能保证生产线正常运转。一旦发动机的销售中断，联合体就不得不寻找其他的买家，这是维持上游生产链运行的唯一办法。

根据国内专家的分析，“RD-180断供事件”为中俄之间的航天合作提供了新的契机。事实上，俄罗斯卫星通讯社早在2017年11月29日就刊文说明了这一点：俄罗斯可能向中国交付RD-180火箭发动机。

所以，俄罗斯向中国供应发动机的可能性很高，特别是停止向美国交付之后，这种可能性进一步增加。届时，中俄双方都能从中获益，但问题的关键在于：应该以怎样的形式展开合作？

客观上看，俄罗斯拥有技术和成本优势，牢牢掌握着核心科技，如果向中国供应RD-180发动机，那么我国的运载火箭的需求确实能得到更大的保障。但是，只有技术合作才能解决根本问题，单向的销售和购买并不是长久之策，美国就是前车之鉴。

我们都知道，我国的运载火箭工程规模巨大，研制周期长，发动机的研制向来坚持自主创新。如果发动机对外依赖，今后同样也可能会受到卡脖子的风险，技术合作的必要性不言而喻。

中国的运载火箭发动机

近年来，我国的运载火箭发展迅猛，发动机领域接连取得了重大突破，自主创新已经成为提高航天生产力的首要途径。

2021年10月，我国圆满完成了500吨国产固体燃料火箭的试车试验，这是世界目前推力最大的整体式固体燃料发动机。

500吨级的指标非同小可，我国未来的载人登月、空间站建设都以此为基础。如果配套发动机能研制成功，我国的航天动力水平将再上一个台阶。

2021年12月，重型运载火箭25吨级氢氧发动机热试验获得圆满成功。氢氧发动机性能高，可靠性强，是大型和重型运载火箭的优选动力。这次试验取得成功也标志着我国在核心技术上获得了突破，后续的技术攻关也将按计划继续开展。

天舟三号运载火箭

总之，自主创新是中国的运载火箭发动机最大的动力来源，只有掌握核心科技，航天事业才能越走越远！