現在火箭普遍使用的主力燃料有四種，

表格摘自本人的電子書：《一小時讀懂人類航天史》

（臨時插播一個小知識點：火箭發動機最重要的評價指標之一是比衝，單位習慣使用秒（s）。可以理解為1kg的燃料產生1kg力的推力可以持續的時間（秒數），比衝越高越好意味著相同質量的燃料火箭能獲得更多動量。）

對於這四種主流燃料而言，各有優缺點

1.固體燃料

只適用提供短期大推力（起飛階段/助推器）、長期貯存隨時應急情況。但是燃料是戰備物資且極其昂貴，且比衝過低根本幹不了大活，必須發展但不可能成為主力；

2.四氧化二氮/聯氨（胺）

接觸即燃、可常溫貯存、比衝中等偏下，價效比適中。但是劇毒且也極其昂貴，不能因為單純追求簡單和可靠性而不更新換代，總體上必須要淘汰掉的。

3.液氧煤油

是現在第一價效比，但煤油的質量要求極高，因為它的燃燒容易積碳結焦。蘇聯時代弄了很多，那也得益於巴庫油田產的上等石油。但總體上阻礙火箭多次回收使用。SpaceX的優勢在於發動機也簡單，稍微清理即可，但那是9個小型墨林發動機一起推，再往後單個發動機做大推力的話還是有必要進一步升級。總體上，一次性火箭和小火箭時代很好用，如今顯然要改進；

4.液氧液氫

比衝最高，但發動機設計難度太大，貯存燃料箱難度也大（液氫超級佔地方，與液氧溫度差距大還要做隔熱），導致火箭又胖又貴，最理想的是用它在第二級甚至更高即可，最大限度利用它排名第一的超大比衝，這是它目前無法被任何燃料火箭直接取代的最大優點，一定會長期作為必備燃料。因而主力第一級能換個價效比更高的最好。

比如說，史上第一（從1967至今）火箭土星五號的組合堪稱完美：一級液氧煤油做主力推出大氣，二級和三級液氧液氫快速幹活送更遠。

而液氧甲烷火箭是介於液氧煤油和液氧液氫的又一個選擇，它的優點是

1。比衝雖然依然跟液氧液氫沒得比，但略高於液氧煤油（365到380左右，液氧煤油355左右）；

2。完全沒有積碳結焦，維護很方便，發動機只要不燒壞基本無限用，是可回收火箭的最優選擇；

3。液氧（-182）和甲烷（-162）的儲存溫度/沸點非常接近，難度遠低於液氧和液氫（-253），後者在火箭中的貯存是個極其棘手的問題；（但不如煤油）。

4。液態甲烷密度為422千克/立方米，遠高於液氫的71千克/立方米，同等質量/能量燃料需求體積降低很多；（但不如煤油的840千克/立方米）。

5。設計難度並不大，可以沿用液氧煤油發動機那一套成熟體系。難度也低於液氧液氫發動機，畢竟液氫密度低，燃燒時對發動機渦輪泵的轉速要求實在太高了；

6。總體上，它的發動機難度略高於液氧煤油，但總體上比液氧液氫簡單，也很有可行性；

7。燃料級液態甲烷的製備難度並不高，成本低於液氫生產線、火箭煤油生產線和昂貴的聯胺/固體燃料；

（伊隆馬斯克的火星夢想重要組成部分就是甲烷在火星的原位生產，將二氧化碳和水變成甲烷和氧氣）

8。從理論上講，適合人類星際探索時資源的原位利用。因為甲烷在其他星球上並不罕見，冥王星和土衛六泰坦上，那是深不見底的甲烷海啊。。。

總體上講，液氧甲烷和液氧煤油在歷史上相比不相伯仲。

但新時代而言，液氧甲烷有一定優勢，尤其是對多次複用價值。下一代人類火箭，必然往可回收方向發展，因而世界各國都在重點研發液氧甲烷火箭，國家隊方面，美中俄都在搞。

商業航天方面

目前世界上兩個頭部玩家藍色起源和SpaceX都在做一件相同的事情：開發液氧甲烷燃料火箭發動機。

藍色起源家的BE-4發動機是個推力高達240噸的怪獸，計劃用在自己家的重型火箭新格倫上，這個火箭的近地軌道運載能力為45噸，也可以重複回收利用，是個可以和獵鷹重型火箭比肩的大個子。

BE-4足以叫做世界第一液氧甲烷火箭，被業內各種看好。雖然進度稍慢，一直在做點火測試、計劃到2021年才能火箭首飛，但它早被波音/洛馬家的聯合發射同盟ULA預定為下一代主力火箭火神（Vulcan）的一級發動機。這個火箭近地軌道運力35噸，也是個大傢伙。

美國國防部也很看好，給波音家的XS-1無人空天戰機合同就要求用BE-4作為主力發動機。

第二個玩家就是SpaceX。

他家的下一代火箭，不管是BFR還是ITS還是Starship，都比現在的獵鷹九號和獵鷹重型強很多，一個重要原因就在於將使用新研發的猛禽（Raptor）發動機。

推力達到200噸級別，真空比衝在380水平，也非常了不得。

可以說，伊隆馬斯克下一步“吹的所有牛皮”，就全靠著一臺/系列發動機了。

我國商業航天也有玩家，最近聽說訊息某公司的80噸級液氧甲烷發動機基本完成裝配，未來可以慢慢試車測試了，也是了不起的成就。

希望各個公司一切順利！

（個人看法，僅供參考）