RD-180發動機是俄羅斯航天工業的一張“王牌”，在運載火箭的主力發動機中佔有重要地位。得益於優異的效能表現，美國的宇宙神3和宇宙神5火箭都使用RD-180作為第一級的主發動機。
RD-180最早於1992年由美國和俄羅斯的企業聯合研製而成，因此兩國都有全套的自主智慧財產權。由於在美國建設生產線的成本比俄羅斯要高出50%，綜合的價效比並不高，所以為提高利潤率，美國一直堅持從俄羅斯直接採購RD-180發動機。
俄製RD-180發動機斷供，美國宇宙神5火箭怎麼辦？
宇宙神5火箭也叫阿特拉斯（Atlas）V運載火箭，至今已為美國航天效力20年。
宇宙神5系列火箭共有14個型號，分為400系列和500系列，採用的動力結構為兩級或兩級半。其中，最基礎的第一級是共同的核心助推器，直徑3.8米，高32.5米，採用的主力發動機正是RD-180（高度27米）。
在服役期間，大量的導航衛星、貨運飛船、觀測衛星、通訊衛星、氣象衛星、中繼衛星等均被宇宙神5火箭成功送入了預定軌道，毅力號、好奇號火星車也是如此。宇宙神5的上述成功離不開RD-180發動機的助力，這種高度的依賴關係也在暗中埋下了風險和隱患。
截至2021年4月，俄羅斯共向美國交付了122臺RD-180發動機，前者也從中獲取了數十億美元的銷售收入。終於在2022年3月初，美國擔心的局面還是發生了：受俄烏局勢的影響，俄製RD-180發動機正式停止向美交付。
面對斷供難題，美國的宇宙神5火箭又該怎麼辦呢？火箭發射是否會受到影響？
這裡要說明的是，那些已經確定採用俄製發動機的火箭確實會受到影響，比如採用RD-181發動機的安塔瑞斯2火箭，發射任務可能就要延期或者另尋出路了。但對於美國的宇宙神5火箭，整體的影響並不大。
美國的聯合發射聯盟（ULA）早已做好應對方案。2014年9月，ULA就和藍色起源（Blue Origin）建立了合作伙伴關係，兩者共同開發了一款名為BE-4的液氧甲烷發動機。其目的也很明確，就是要全面取代宇宙神5第一級助推器上的RD-180。
按照計劃，BE-4發動機本應在2019年之前完成首次助推試飛，但實際的研發進度並不如意，試飛時間多次延期。屢次延期的背後，實際上是對應了一系列的技術瓶頸：比如渦輪泵故障、燃燒不穩定、過熱、發動機壽命短等等。
總體而言，宇宙神5火箭的發射可能會往後推遲，但不會因為RD-180發動機的斷供而終止，這主要取決於ULA能否克服技術難題，成功研發出合格的替代產品。
值得一提的是，商業公司Space X也擁有自主研發的高效能發動機——梅林液氧煤油發動機，主要用於獵鷹9號和獵鷹重型火箭的動力供應。
前面提到的安塔瑞斯2火箭，原本已經確定了發射天鵝座貨運飛船的任務，如今最重要的發動機被“卡脖子”，貨運飛船的發射訂單就可能會承包給Space X的獵鷹9號火箭。如果真的如此，那麼馬斯克或將成為RD-180斷供事件的最大受益者。
美國也受它影響，RD-180到底有多優秀？
業內的航天專家曾對RD-180發動機給予了高度評價：它是目前世界上同級別產品中最優秀的一款，沒有之一。也確實如此，在質量、推力和可靠性方面，RD-180的確擁有領先於同類產品的效能引數。
RD-180難以被取代，它到底有何優勢？
首先，採用液氧和煤油作為推進劑，發射穩定性好，安全性有保障。
液氧煤油發動機的混合比為2.74，理論上比衝可達到3367m/s，密度比衝比液氧甲烷高出19.6%左右。更重要的是，煤油的化學性質比較穩定，在常溫下即可保持，因此對發射場的環境溫度更加友好。透過使用高效能的合成煤油，發動機的效能還可以大幅提高，安全更有保證。
這裡所說的“安全”也得到了實踐的驗證。問世20年來，這款老牌發動機至今實力強勁，安全性經過了反覆測試，可靠程度是其他發動機所難以媲美的。宇宙神5系列取得了100%的發射成功率，這一成績就和RD-180的穩定性、安全性密切相關。
其次，技術先進，價效比高。
RD-180是發動機史上的技術奇蹟，所採用的高壓分級燃燒迴圈效率極高，節流能力可從額定推力的47%節流至100%。效能方面也毫不遜色，真空推力高達4150KN，比衝高達3313m/s，創下世界紀錄，在同類產品中很難找到對手。
RD-180發動機的價格也不高。據塔斯社報道，俄製RD-180對美國出售的價格約為990萬美元每臺，考慮到強大的海平面推力，這一價格已經相當實惠。
再看看美國研發的液氧煤油發動機。以AR1發動機為例，該發動機產生的海平面推力只有RD-180的85%，但每臺的生產成本卻高達1000~1250萬美元，再算上開發成本的攤銷，實際的標價只會更高。相比之下，RD-180比美國研發的液氧煤油發動機效能更強，售價卻更低，因此價效比更高，競爭力也更強。
所以，這款發動機實在太過優秀，以至於連美國也被卡脖子。不過，這對中國來說卻是一件好事——新的合作機會可能要來了。
中國有望從中獲益：契機在哪？
發動機的供應和銷售本質上還是買賣關係，供應者如果失去買家，就必然要承擔一定的經濟損失。
2014年，《航天系統與技術》期刊上發表的一篇報告指出：動力機械科研生產聯合體（RD-180的生產商，以下簡稱聯合體）獲利頗豐，憑藉“向美國出售RD-180發動機”這一項業務，獲得的盈利就佔到了總收益的三分之一左右。
報告還指出，聯合體每年至少要生產出6~7臺發動機才能保證生產線正常運轉。一旦發動機的銷售中斷，聯合體就不得不尋找其他的買家，這是維持上游生產鏈執行的唯一辦法。
根據國內專家的分析，“RD-180斷供事件”為中俄之間的航天合作提供了新的契機。事實上，俄羅斯衛星通訊社早在2017年11月29日就刊文說明了這一點：俄羅斯可能向中國交付RD-180火箭發動機。
所以，俄羅斯向中國供應發動機的可能性很高，特別是停止向美國交付之後，這種可能性進一步增加。屆時，中俄雙方都能從中獲益，但問題的關鍵在於：應該以怎樣的形式展開合作？
客觀上看，俄羅斯擁有技術和成本優勢，牢牢掌握著核心科技，如果向中國供應RD-180發動機，那麼我國的運載火箭的需求確實能得到更大的保障。但是，只有技術合作才能解決根本問題，單向的銷售和購買並不是長久之策，美國就是前車之鑑。
我們都知道，我國的運載火箭工程規模巨大，研製週期長，發動機的研製向來堅持自主創新。如果發動機對外依賴，今後同樣也可能會受到卡脖子的風險，技術合作的必要性不言而喻。
中國的運載火箭發動機
近年來，我國的運載火箭發展迅猛，發動機領域接連取得了重大突破，自主創新已經成為提高航天生產力的首要途徑。
2021年10月，我國圓滿完成了500噸國產固體燃料火箭的試車試驗，這是世界目前推力最大的整體式固體燃料發動機。
500噸級的指標非同小可，我國未來的載人登月、空間站建設都以此為基礎。如果配套發動機能研製成功，我國的航天動力水平將再上一個臺階。
2021年12月，重型運載火箭25噸級氫氧發動機熱試驗獲得圓滿成功。氫氧發動機效能高，可靠性強，是大型和重型運載火箭的優選動力。這次試驗取得成功也標誌著我國在核心技術上獲得了突破，後續的技術攻關也將按計劃繼續開展。
天舟三號運載火箭
總之，自主創新是中國的運載火箭發動機最大的動力來源，只有掌握核心科技，航天事業才能越走越遠！
