为什么SpaceX星舰要使用多台小型发动机而不是少量大型发动机？

我认为 SpaceX 选择在“星舰”和“超大型助推器”中使用相同的推进剂和引擎（猛禽号）的原因有两个。

首先，他们计划在“星舰”上进行登陆和起飞，而该载具只需举起自身，并且在月球和火星的引力相对较小，所以“星舰”所需要的推力就不必比“超大型助推器”大很多。此外，“星舰”需要至少三台引擎来保证其冗余性以防一个失效。“星舰”使用了6台引擎来完成任务，其中3个是为了适应真空环境（轨道、月球、火星），另外3个则是为了适应海平面（在地球上降落）。因此，“超大型助推器”就需要33台引擎，可以通过减少原有的台数将东西送入轨道，但为防止某台引擎失效后需要一个备用机制，额外的引擎成为了必要。

其次是技术考虑。所有火箭发动机设计都必须在设计过程中避免燃烧不够稳定，即燃料在燃烧室中不均匀燃烧的情况，否则引擎就可能出现“快速非计划解体”的危险。因此，燃烧室越大，就越难确保稳定、平稳的燃烧。在阿波罗计划中，月球火箭第一阶段使用的F-1发动机中，燃烧室是有史以来最大的燃烧室，但在开发过程中存在燃烧不稳定性的困扰。苏联采取了另一种方法，使用了多个共享一个推进剂涡轮泵的燃烧室。而RD-170发动机保持着最大发射推力的记录，超过了F-1（7.25兆牛对6.7兆牛），用于推动苏联的能源重型运载火箭，后者发射了苏联的航天飞机。

SpaceX选择将猛禽号引擎保持在相对较小的2.3兆牛。这加上改进的设计技术，如计算流体力学，使得设计周期更快。

这里还放几张图片。

首先是Saturn V火箭第一级上的5个F-1发动机，沃纳·冯·布劳恩摆出了一个姿势。

接下来是RD-170（实际上是博物馆中的全尺寸模型）照片。

最后是一些猛禽号引擎的照片。SpaceX生产了很多猛禽号引擎，它们旨在简化生产流程，降低维修成本，并实现重复使用。