近年來(lái)，隨著星際旅行概念的興起，以液氧甲烷作為燃料的運(yùn)載火箭技術(shù)成為了商業(yè)的寵兒。液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)是具有無(wú)毒環(huán)保、高可靠、高性能、低成本、易操作、可重復(fù)使用等特點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，代表了航天主動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展方向。那么液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)有哪些呢？由于甲烷是可燃易爆氣體，在儲(chǔ)存加注時(shí)，為防止泄漏積聚的甲烷濃度過(guò)高，需要在現(xiàn)場(chǎng)安裝使用甲烷泄漏濃度檢測(cè)報(bào)警儀器，以免發(fā)生爆炸。 液氧甲烷燃料的主要優(yōu)缺點(diǎn)：
1、比沖雖然依然跟液氧液氫沒(méi)得比，但略高于液氧煤油（365到380左右，液氧煤油355左右）；
2、完全沒(méi)有積碳結(jié)焦，維護(hù)很方便，發(fā)動(dòng)機(jī)只要不燒壞基本無(wú)限用，會(huì)提高火箭回收再利用的效率，省了清理工作，是可回收火箭的最優(yōu)選擇；
3、煤油分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在別的星球上非常不容易找到，但甲烷在別的星球上卻很容易找到或者合成，比如土衛(wèi)六上就有液態(tài)甲烷形成的湖泊，同時(shí)它的制備難度也比較低，天然氣直接提純液化就行了；
4、液氧(-182)和甲烷(-162)的保存溫度/沸點(diǎn)非常接近，難度遠(yuǎn)低于液氧和液氫(-253)，后者在火箭中的貯存是個(gè)極其棘手的問(wèn)題；（但不如煤油）。
5、液態(tài)甲烷密度為422千克/立方米，遠(yuǎn)高于液氫的71千克/立方米，同等質(zhì)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）。
6、液態(tài)甲烷的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于氫，與液態(tài)氧氣的沸點(diǎn)比較接近，保存難度更低。并且液態(tài)甲烷的密度也比液態(tài)氫大，能夠在有限的空間內(nèi)存儲(chǔ)更多的燃料。
7、設(shè)計(jì)難度并不大，可以沿用液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)那一套成熟體系。難度也低于液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)，畢竟液氫密度低，燃燒時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵的轉(zhuǎn)速要求實(shí)在太高了；
8、總體上，它的發(fā)動(dòng)機(jī)難度略高于液氧煤油，但總體上比液氧液氫簡(jiǎn)單，也很有可行性；
9、采用甲烷燃料的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)與氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)相比，前者發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)難度更低，基本上可以沿用液氧煤油那一套成熟的發(fā)動(dòng)機(jī)體系，不用過(guò)多地改動(dòng)。
10、燃料級(jí)液態(tài)甲烷的制備難度并不高，成本低于液氫生產(chǎn)線、火箭煤油生產(chǎn)線和昂貴的聯(lián)胺/固體燃料；
11、從理論上講，適合人類星際探索時(shí)資源的原位利用。因?yàn)榧淄樵谄渌乔蛏喜⒉缓币?jiàn)，冥王星和土衛(wèi)六泰坦上，那是深不見(jiàn)底的甲烷海啊。

液氧甲烷燃料不像有毒燃料那樣有毒，也不像液氧和煤油火箭那樣容易結(jié)焦。雖然比沖不如液氧和液氫高，但甲烷的密度比液氫高得多，可以用更小的燃料箱來(lái)儲(chǔ)存燃料，可以為可回收火箭打下基礎(chǔ)。與液氧和液氫火箭相比，液氧和甲烷火箭還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：燃料之間的溫差較小。甲烷的沸點(diǎn)為—161.5℃，冰點(diǎn)為—182.5℃。在火箭中，甲烷的溫度可以保持在—182℃，液氧的溫度可以保持在—183℃。溫差只有1°C。這也是非常容易存儲(chǔ)在火箭。它不像液氧和液氫火箭，液氫意外地將液氧凍結(jié)成固體。而且，甲烷比液氫便宜，而且甲烷也曾在外星球上被探測(cè)到，所以相比液氫和液氧火箭，液氧甲烷火箭的發(fā)射成本更低，甚至可以用來(lái)探測(cè)火星，因此成為航天公司的“寵兒”。

以采用進(jìn)口高精度氣體傳感器的ERUN-PG51M3固定在線式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀為例，可以同時(shí)檢測(cè)并顯示甲烷CH4的濃度值，超標(biāo)聲光報(bào)警，并聯(lián)鎖自動(dòng)控制排氣風(fēng)機(jī)的啟停，測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果可通過(guò)分線制4-20 mA模擬信號(hào)量或總線制RS 485（Modbus RTU）數(shù)字量信號(hào)以及無(wú)線模式傳輸，通過(guò)ERUN-PG36E氣體報(bào)警控制器在值班室實(shí)時(shí)顯示甲烷的濃度值，并相應(yīng)的觸發(fā)報(bào)警動(dòng)作。 固定式甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀技術(shù)參數(shù)：
產(chǎn)品型號(hào)：ERUN-PG51M3
檢測(cè)氣體：CH4
量程分辨率： 精度誤差：≤±2%F.S.（更高精度可訂制）
顯示方式：報(bào)警器1.7寸彩屏現(xiàn)場(chǎng)顯示濃度值；控制器主機(jī)9寸彩屏值班室顯示濃度值
報(bào)警方式：現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警，值班室聲光報(bào)警
數(shù)據(jù)傳輸：4-20mA、RS485，可選無(wú)線傳輸
防護(hù)功能：IP65級(jí)防水防塵
防爆功能：隔爆型，Ex d ⅡC T6 Gb級(jí)防爆

以上就是關(guān)于液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)的相關(guān)介紹，液氧甲烷有一定優(yōu)勢(shì)，尤其是對(duì)多次復(fù)用價(jià)值，下一代人類火箭，必然往可回收方向發(fā)展，因而世界各國(guó)都在重點(diǎn)研發(fā)液氧甲烷火箭。此外，由于液氧和甲烷的溫區(qū)接近，兩種推進(jìn)劑貯存及保溫可以采用同樣的方案和工藝手段，利于簡(jiǎn)化系統(tǒng)，減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量。而在甲烷的儲(chǔ)存?zhèn)}室及加注現(xiàn)場(chǎng)安裝使用甲烷泄漏濃度檢測(cè)報(bào)警儀器就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣中泄漏積聚的甲烷濃度值并超標(biāo)報(bào)警的作用，避免發(fā)生燃爆等危險(xiǎn)事故。