近日，东方空间“原力-110”液氧煤油发动机第2台整机热试车的圆满成功，标志着我国商业航天核心动力技术迈上新台阶。这款海平面推力达110吨、具备40%～110%深度变推能力的发动机，不仅为“引力二号”可重复使用运载火箭提供了关键支撑，更折射出我国商业航天在核心技术自主化、可重复使用等领域的加速突破，为航天强国注入强劲动力。

“原力-110”发动机试车画面

细心的人会发现，从长征系列新一代火箭到多款新型商业航天发动机，煤油燃料已成为主力燃料之一。而在航空领域，很早的时候就已经将煤油作为标配燃料。看似普通的煤油，为何能成为航空航天两大领域的“能量基石”？要解开这个疑问，我们不妨先从它的“身份档案”说起。

一、煤油不止是“点灯燃料”

一提到煤油，很多人会想到旧时的煤油灯，或是五金店售卖的普通煤油。但航空航天领域使用的煤油，是经过特殊处理的“精锐版本”，学名叫喷气燃料，别名无臭煤油。它的“基因”里藏着严格的标准：主要成分是碳数在C8~C15之间的烷烃、环烷烃等碳氢化合物，沸程控制在160~300℃，平均相对分子量在200~250之间，还通过精准控制硫含量等指标降低腐蚀性。

这种特殊煤油和我们熟悉的普通煤油差别显著：普通煤油冰点约-30℃，而航空航天用煤油（如我国主流的RP-3航空煤油）结晶点不高于46℃，能适应高空的严寒环境；更关键的是，还添加了抗烧蚀、抗静电等专用添加剂，而普通煤油完全没有这些“高端配置”。

从历史上看，航空煤油的“进阶之路”也充满技术迭代性。二战末期英德空军首次将灯用煤油改良后用于涡轮喷气飞机，经过几十年发展，如今已形成JETA-1、JP-8等国际通用标准，我国也研发出适配不同场景的RP系列航空煤油，其中RP-3更是产量和用量最大的主力型号。

二、航空航天领域的“香饽饽”

飞机的高空巡航、火箭的太空之旅，燃料需要面对的是极端温度、高压燃烧、长距离储运等多重考验。煤油之所以能“脱颖而出”，关键在于它的特性完美匹配了这些严苛需求。

能量密度“天花板”

对于飞机火箭来说，燃料的能量密度直接决定了飞行器的推力和续航能力——相同重量下能释放更多能量，意味着火箭能搭载更重载荷，飞机能飞得更远。煤油的能量密度可达约43MJ/kg，远超汽油、柴油，能在燃烧时产生大量高温高压气体。

“原力-110”液氧煤油发动机半系统热试车

在火箭发动机中，这些气体以极高速度从喷口喷出，根据牛顿第三定律产生强大反作用力，推动火箭拔地而起。以“原力-110”发动机为例，正是液氧与煤油的高效燃烧，才使其实现110吨的强劲推力，为“引力二号”可重复使用火箭提供核心动力。而在航空领域，比如波音787客机一次加满油可连续飞行1.4万公里，背后正是煤油高热值的支撑。

极端环境不“掉链”

航空航天活动容不得半点安全疏漏，燃料的稳定性直接关系到任务成败。煤油最突出的安全优势在于高闪点（通常高于38℃），这意味着它在常温下不易挥发、不易被点燃，相比闪点-45℃左右的汽油安全得多。

煤油与汽油闪点对比图

对舰载飞机来说，高闪点更是“生命线”，能大幅降低在舰船密闭空间内的燃爆风险，美国海军专用的JP-5航空煤油就专门强化了这一特性。在火箭发射场景中，煤油的稳定性同样关键：即使发生轻微泄漏，也不会像液氢那样因超低温导致材料脆裂，或像汽油那样迅速形成可燃蒸汽云，为地面操作和飞行过程增添了重要安全屏障。

状态稳定易储运，省钱还省心

航空航天燃料的储存和运输是个“大工程”，而煤油的物理特性让这个工程变得简单高效。它在常温常压下就是稳定液体，不需要像液氢（需-253℃超低温）、液氧（需-183℃低温）那样配备复杂的制冷和保温设备，大幅简化了飞行器的燃料系统设计。

对火箭来说，这意味着燃料箱结构更简单、重量更轻，能节省出更多载荷空间；对航空公司来说，常温储运降低了地面设施成本，无需投入巨额资金建设低温储存罐。更重要的是，煤油黏性适中，能顺畅通过发动机的管路和喷嘴，不会像柴油那样因黏度过高堵塞油路，也不会像汽油那样因黏性过低导致密封困难。

发动机的“最佳拍档”

航空发动机概念图

一款优秀的航空航天燃料，不仅要自己“给力”，还要能和发动机“好好配合”。煤油在这方面表现堪称“优秀”——它燃烧充分、积碳少，能减少发动机喷嘴和燃烧室的磨损，延长设备寿命；与航空航天发动机常用的钛合金、铝合金等金属材料都能兼容，不会产生腐蚀反应。

航天发动机示意图

在火箭发动机中，煤油还能兼任“冷却剂”角色——部分煤油会在燃烧室壁的冷却通道中流动，吸收高温后再进入燃烧室燃烧，既冷却了发动机又充分利用了能量。更值得一提的是，使用煤油燃料的发动机具备出色的变推能力，像“原力-110”能在40%到110%的推力范围内灵活调节，这对火箭着陆回收、航天器变轨等精准操作都至关重要。

三、煤油燃料为何能脱颖而出

煤油的优势不是孤立的，和其他候选燃料对比，更能凸显它的不可替代性。与液氢相比，液氢能量密度虽高，但储存成本是煤油的数倍，且超低温会带来诸多技术难题，仅在重型火箭芯级等特殊场景使用；与固体燃料相比，固体燃料无法调节推力、不能重复关机重启，而煤油作为液体燃料可精准控制燃烧过程，适配复杂飞行工况；与汽油相比，汽油挥发性强、易爆震，安全性和能量密度双双落后。

柴油也因黏度过高、燃烧速度慢，无法适应航空涡轮发动机和火箭发动机的高速燃烧需求。可以说煤油是目前在能量密度、安全性、稳定性与成本之间取得较好平衡的航空航天燃料之一。

1944年美国颁布首个喷气燃料标准AN-F-32、1961年我国成功研制1号航空煤油并通过试飞验证；从长征火箭搭载液氧煤油发动机实现运载能力飞跃，到如今“原力-110”为商业航天注入新动力，煤油燃料的发展始终与航空航天事业同频共振。随着技术进步，煤油燃料还在不断升级，更高纯度的组分、更高效的添加剂，让它的能量利用率和安全性持续提升；在可重复使用火箭领域，煤油的稳定性和易处理性，正成为降低发射成本的关键支撑。

当我们为“原力-110”发动机热试车成功喝彩时，不妨也记住煤油这位默默奉献的“能量基石”，它用自身的特性，托举着飞机翱翔蓝天、火箭奔向太空。

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