液氧/甲烷推進劑的優缺點
從物理性能看，甲烷屬于低溫推進劑，沸點為-161℃，其維護使用條件與液氫基本相同。在烴類燃料中，甲烷粘性最小，是煤油的1/3。液態甲烷經過再生冷卻后已接近氣態或已經是氣態。因此，LO2/CH4有接近LH2/LO2的特性，即在燃燒室里噴嘴霧化的液滴細，蒸發快，燃燒速率高，具有燃燒性能好、燃燒穩定性高的優點。但由于甲烷沸點比液氫低很多，因此壓縮液化相對要容易很多，在貯箱的絕熱設計上也更容易，加上比重要比液氫大，因此環節了貯箱結構死重問題。甲烷的另一大優點是比熱高，是僅次于液氫的優良冷卻劑，相比煤油不容易結焦，利用設計合理的再生冷卻結構，可以帶走推力室和其他熱端部件的熱量，并且可以采用對再生冷卻有很高要求的分級燃燒循環或者膨脹循環，理論上氫氧低溫發動機都具有改造為液氧/甲烷發動機的可能。膨脹循環主要用于上面級發動機，而上面級重量的減輕有助于降低下面級的性能要求，對多級火箭總體設計的全面優化有好處。即便是采用燃氣發生器循環，由于結焦極限溫度接近1000℃，因此可以提高燃氣發生器的工作溫度，甲烷燃氣發生器的效率可達98%，而煤油只有62%～81%。根據液氧/甲烷發動機的優點，其應用方向包括兩個方面：其一是用于可重復使用運載器，由于甲烷冷卻性能良好、結焦溫度高、富燃燃燒積碳少、沸點低、重復使用時無需清洗等特點，液氧/甲烷發動機是可重復使用運載器較為理想的選擇；其二是用于運載器的上面級和長期在軌飛行器，由于液氧和甲烷沸點分別為90K和112K，接近空間溫度，便于空間長期貯存，同時貯箱間無需特殊的絕熱結構，因此液氧/甲烷發動機是未來無毒空間飛行器較好的動力選擇。
