固体燃料火箭由于经济性太差，主要应用于导弹上，个别运载火箭会使用固体燃料火箭做助推器，不过不是主流，略过不谈。
液体火箭发动机我知道的关键技术包括：液氢燃料箱，涡轮泵，燃烧室形状设计。
1.液氢需要-250度的环境，在这种情况下，低温对材料性能的影响，尤其是密封性能很大，实际上在充满燃料后，液氢燃料箱在强度/密封性等方面达到不可用状态可能只需要一天（当然没人真的做过实验）。此外燃料箱内部必须尽可能光滑，微小的突起也会导致杂质更容易残留而引起故障，相比之下，如何保温已仅仅是个小麻烦了。除了存储外，加注燃料也是个挑战：
加注前，必须彻底清洁燃料箱内部，水汽残留将导致结冰，冰晶进入燃料管路将导致燃料流量不均而使发动机喘振，而锐角在高压高速下很可能损伤管路，氮气残留会在氢气未到达燃烧室之前与氢气发生反应，可能导致发动机烧毁。
加注时，在使用氦气彻底冲洗清洁好的燃料箱后，液氢进入常温的燃料箱，同时立刻开始剧烈的沸腾，必须小心的控制注入速度，并保持一定的氦气压力，使液氢相对可控的慢慢沸腾，从而慢慢将燃料箱冷却。
加注完成后，由于完全密封液氢箱是不现实的，必须持续保持一定的压力供给液氢，直到点火前几分钟才能完全停止加注。
2.涡轮泵。对于运载火箭第一第二级，由于推力大，其排气压力很高，而燃料泵出口压力必须大于发动机喷口压力才能够将燃料注入燃烧室，目前还没有任何机械泵可以满足要求，唯一可用的是涡轮泵。涡轮泵实际上就是一部小型喷气式发动机，通过燃烧少量推进剂来带动压缩机供给燃料，在涡轮泵的两头，一头是-250度的液氢，一头是数千度的高温燃气，同时必须保持足够的转速来提供压力，其难度可想而知。
3. 发动机燃烧室。发动机燃烧室需要结合喷射油嘴的设计而进行，从而创造一个良好的燃烧流场，使发动机稳定工作，这里关键在于，火箭运行一段时间后，由于质量减少，必须降低发动机功率才能保证过载不超限，如何在功率大幅变化，或者说燃料流量大幅变化的情况下保持良好的流场是很困难的。而随着推力增大，这一设计难度也不断提高。
当前运载火箭的主要关键性能不是推力，而是效率。
火箭界有一个笑话，“推力不够多捆几个助推器不就是了”，只追求推力并没有什么难度，土星-5号作为目前为止推力最大的火箭，其第一级发动机F-1本质上不过是V-2发动机的放大版，在发动机工程师意识到原始设计继续放大就必须修改设计后，他们简单粗暴的将5个F-1捆绑到了一起，从而创造了3000顿的最大推力火箭，但其技术水平甚至不及第二级火箭的J-2发动机。
此外随着同时工作的发动机数量增加，如何保证这些发动机以合适的功率比同时工作就非常困难了，而如何同时点火并开始稳定工作简直就是噩梦了。大推力火箭发动机的点火只能采取一次性的方式，不存在持续点火或者二次点火的可能。一个点火器故障就意味着发射失败。所以现代火箭一般认为5台发动机已经是极限了。当然，曾经有一个传奇，带8个助推器的火箭……
— 完 —
本文作者：张水
【知乎日报】
你都看到这啦，快来点我嘛 Σ(▼□▼メ)
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