液氧/甲烷推进剂的优缺点
从物理性能看，甲烷属于低温推进剂，沸点为-161℃，其维护使用条件与液氢基本相同。在烃类燃料中，甲烷粘性最小，是煤油的1/3。液态甲烷经过再生冷却后已接近气态或已经是气态。因此，LO2/CH4有接近LH2/LO2的特性，即在燃烧室里喷嘴雾化的液滴细，蒸发快，燃烧速率高，具有燃烧性能好、燃烧稳定性高的优点。但由于甲烷沸点比液氢低很多，因此压缩液化相对要容易很多，在贮箱的绝热设计上也更容易，加上比重要比液氢大，因此环节了贮箱结构死重问题。甲烷的另一大优点是比热高，是仅次于液氢的优良冷却剂，相比煤油不容易结焦，利用设计合理的再生冷却结构，可以带走推力室和其他热端部件的热量，并且可以采用对再生冷却有很高要求的分级燃烧循环或者膨胀循环，理论上氢氧低温发动机都具有改造为液氧/甲烷发动机的可能。膨胀循环主要用于上面级发动机，而上面级重量的减轻有助于降低下面级的性能要求，对多级火箭总体设计的全面优化有好处。即便是采用燃气发生器循环，由于结焦极限温度接近1000℃，因此可以提高燃气发生器的工作温度，甲烷燃气发生器的效率可达98%，而煤油只有62%～81%。根据液氧/甲烷发动机的优点，其应用方向包括两个方面：其一是用于可重复使用运载器，由于甲烷冷却性能良好、结焦温度高、富燃燃烧积碳少、沸点低、重复使用时无需清洗等特点，液氧/甲烷发动机是可重复使用运载器较为理想的选择；其二是用于运载器的上面级和长期在轨飞行器，由于液氧和甲烷沸点分别为90K和112K，接近空间温度，便于空间长期贮存，同时贮箱间无需特殊的绝热结构，因此液氧/甲烷发动机是未来无毒空间飞行器较好的动力选择。
