SpaceX “猛禽”全流量循环发动机，浅谈火箭发动机的循环方式
“猎鹰9火箭”和“星舰”是 SpaceX 的明星产品，作为支持的“猛禽”发动机也很不一般，是第一个投入实用的全流量循环发动机。其开发难度非常大，至今还没有同类型的发动机上天。
在同级别发动机中：推力面积比最高，1.3m喷管直径能提供200多吨推力；室压最高，达330个大气压；价格便宜，造价低于220万刀。具有高可靠性和低成本的优势，是完全为重复使用优化的发动机。要想了解什么是全流量循环发动机，就要从液体火箭发动机的循环方式开始。
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火箭发动就是把推进剂送入燃烧室混合燃烧，然后通过喷嘴喷射出去。推进剂的输送必须非常稳定，否则就会导致推力和燃烧的不稳定，烧毁发动机甚至发生爆炸事故。为了追求更高的效率和推力，推进剂燃烧、喷射当然是越快越好。
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挤压循环
最简单的办法是以很高的压力储存燃料，这就是“挤压循环”，用高压气体挤压推进剂、把它送入燃烧室。
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因为不需要复杂部件、结构简单，这也是最可靠的循环方式，如航天飞机的轨道机动发动机、阿波罗服务舱的发动机。当然缺点也很明显，推进剂存储压力不能太大、气体容量有限等，导致推力不大、工作时间有限等。
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想要把更多的燃料挤进发动机，干脆就使用大功率的涡轮泵把燃料挤进燃烧室，涡轮通过1个轴给2个泵（燃料、氧化剂各1个）提供动力，从而把推进剂泵入燃烧室。基本上，各种火箭发动机的区别就在于用何种方法来驱动燃料涡轮泵，以及驱动泵之后的能量如何利用。
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膨胀循环
比较简单的是“膨胀循环”，燃料在燃烧前被主燃烧室余热加热，通过冷却通道时、相变成气态，产生的气压差驱动涡轮泵转动，如长征五号F火箭的芯二级YF-75D氢氧火箭发动机。
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结构简单、重量低、可靠性高、启动平稳等是主要优点，但由于没有足够的喷嘴面积来加热燃料、驱动涡轮泵，因此单纯的膨胀循环发动机的推力最多300千牛。
燃气发生器循环（开式循环）
如果用某种方式产生气体然后驱动燃料涡轮泵，就诞生了燃气发生器循环（也叫开式循环）。
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最初的燃气发生器循环实际上使用的是简单的化学气体发生器，如催化分解过氧化氢，著名的R-7运载火箭就使用过氧化氢燃气发生器。
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此后燃气发生器进行了改进，直接把部分推进剂送入燃气发生器燃烧室内点燃，产生的燃气驱动涡轮泵，这个小燃烧室被称为“预燃室”。这样就无需携带额外的燃料，而火箭燃料燃烧时可达到上千摄氏度，最佳的燃料、氧化剂比例会有最高的效率、最多的能量，但也会产生极大的热量。
为了保证温度不会高到让涡轮泵熔化，预燃室内的燃烧比就要稍微低于最优比，燃料过量叫“富燃”、氧化剂过量叫“富氧”。因此燃气发生器内的燃烧必然是不充分的，会有大量燃烧不充分的废气排放。
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有的发动机会直接从燃气发生器下面接排气管，可以增加推力、提供额外的姿态控制能力，如SpaceX 的梅林液氧煤油发动机。
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有的会把废气管道环绕喷嘴排放，用来冷却发动机，如土星5号火箭的 F-1 液氧煤油发动机。
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因为驱动涡轮泵的推进剂还没有完全燃烧就排放掉，浪费了一部分推进剂、损失了一部分推力。还有一种奇特的开式循环叫“抽气循环”，会从燃烧室抽取一部分燃气驱动推进剂涡轮，如NASA的 J-2S 火箭发动机、蓝色起源的 BE-3 火箭发动机，这种发动机的涡轮必须能耐受更高的温度。
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