YF-75D继承经验后发先成，大推力的YF-77则是另起炉灶，困难重重。
一开始，根据高性能的要求，航天科技六院十一所试做了一型称为Da-76的分级燃烧循环氢氧发动机，真空推力达到54吨，比冲也因为循环方式的改变来到了441s[3]。但是分级燃烧循环并不容易，加之当时国际上的起飞级氢氧机开始流行起更便宜的燃气发生器循环，于是这款试做的发动机最后成为预研型号，并没有真正投入使用。进入新世纪，真正走到最后的YF-77还是采用了燃气发生器循环。
2001年，YF-77发动机立项。这个研制过程磕磕绊绊，直到7月23日，天问一号发射成功，长征五号完成首次应用发射，YF-77的研制可能才真正告一段落。
YF-77氢氧发动机海平面推力52吨、比冲310s，真空推力70吨、比冲430s。相比于YF-75，推力提升了9倍。单燃气发生器驱动并联双泵、火药启动器起旋、推力室身部再生冷却和延伸喷管排放冷却[3]，许多的细节都提示着YF-77可能既有Da-76的血统，又有YF-75的影子。但是，部件的等比例放大并不能解决任何问题。大推力意味着燃烧不稳定出现的可能性大大提升；燃烧室室压的大幅提升也带来了全新的挑战；燃烧室头部高温的燃气更是会侵蚀、烧穿内壁[4]。涡轮泵也是问题重重——全世界的氢氧机，涡轮泵出现问题的概率是最大的。大结构如何减少液氢的泄漏；大直径轴和轴承如何保持强度；涡轮和叶轮叶片是否会过劳损坏。各种问题都等待着解决。

研制团队曾经试图给YF-77安装燃烧室分隔板来提高燃烧的稳定性，至于后面有没有采用隔板，由于没有现在的图，就不得而知了。
即使继承了Da-76的经验，YF-77的研制之路也并不顺利。与YF-100液氧煤油发动机一样，YF-77在试验时也发生过爆炸事故。燃气爆炸产生的高温，只用了几秒钟，就把发动机烧成一堆废铁（发动机总师语）。
氢氧发动机是双组元低温发动机。由于液氢液氧的温度十分低，而发动机应该平稳地启动，于是要求发动机在工作前需要预先降温，冷却到适合工作的温度。长征五号遥一箭射前推迟的一个重要原因，就是发动机的预冷没到位。发动机的涡轮泵分为热端的涡轮和冷端的泵。对于一般采用富燃燃气的氢氧发动机来说，液氢是一个良好的降温剂。于是从作为燃料的液氢中引一部分出来，冷却诸如涡轮叶片、轴与轴承这样的高温或可能达到高温的部件是再好不过的了。
由于材料能承受的温度有限，燃气发生器的氢氧混合比必须控制，让氢氧无法充分燃烧，又为了减少燃气对金属材料的氧化，于是燃气的混合比大致为0.9[3]，即富燃燃烧。这就出现了一个问题。利用液氢来冷却部件，也用富氢燃气来推动涡轮，氢泵也许不会需要十分严格的密封，但是氧泵的密封一定要做得十分严格——实际上，为了减少燃料在到达燃烧室前的损耗，任何部件都要求被严格地密封。
然后，长征五号的第二发，氧泵就出了问题。
（PS：下一个小节的更新可能会慢一些，先去画张示意图

留

插眼

好帖

先上图
会议视频截图：

采用分体涡轮盘的氧泵局部视图：

试车中出现事故的拥有整体涡轮盘的轴[6]：

好文章。

加精贴

好好，内容好

我24楼咋被吞了？

YF-77是中国氢氧发动机研制的一个新的里程碑。从YF-77开始，中国氢氧发动机的研制步伐开始加速。未来，基于YF-75D的和更大推力的先进上面级发动机、220吨补燃氢氧发动机将会面世。
第二节 完

三：中国氢氧发动机的未来——改改改和新新新
前几年的几篇论文指出，YF-77和YF-75D都有很大的改进空间。
先来说说YF-77。按照改动大小，我们暂时将这几种改进方案称为“小改”、“中改”、“大改”。
“小改”不改变发动机本身的燃料循环方式，仅仅对涡轮泵、推力室、喷管冷却方式和废气的去向做出改动。首先是将YF-77的整个燃烧室包括延伸喷管改为三段。上部和中部采取再生冷却、下部采取气膜+辐射冷却的降温方式。两根涡轮废气管由外排改为内汇到喷管中下部，利用温度较低的涡轮废气来形成气膜，隔离喷管下部的单层壁与喷管内的高温燃气。另外，微调两个泵和涡轮的参数，使其具有更高的效率[8]。
“中改”改变燃料循环方式，也对一些组件做出保留或者更改。由于日本LE-9的研制较为顺利，那么利用YF-77进行改进，研制70到80吨级的开式膨胀循环氢氧机也变得较为可行了。在继承YF-77的涡轮泵并进行些许改动的同时，对发动机整体进行更新。首先，研制同规模的新型推力室，保留“小改”的两段式延伸喷管；其次，将推力室阀从电控气动阀改为电磁阀；接着，着力提升重复使用能力，并基于这型改进发动机开发用于上面级的大推力发动机[8]。实际上，由于管路布置方式相似，改型发动机的成品模型比较接近LE-9。
“大改”没有相应的论文，只在航展上有一台样机。根据原始YF-77的设计，改推进剂为液氧液甲烷。也许是基于YF-77改进的YF-77M液氧甲烷机。

插一个老生常谈的问题，这个问题吧里也有同志的帖子讲过，就是长征五号的起飞级换全氢氧或者全煤油行不行？
结果很肯定是不行。现在8台煤油、2台氢氧确实已经是我们能拿出手的最好的构型，什么921CBC都是后话了，当时确实是没人敢想。
对比现在的设计，全氢氧起飞需要14台YF-77，全煤油起飞需要18台YF-100，起飞质量分别为580t与1630t，而目前的设计，起飞质量在850t左右。也就是说，在没有RS-68这样暴力的氢氧机之前，走全氢氧起飞的道路是不现实的——甚至有LE-9都好很多；另外，全煤油起飞需要的规模明显比现在的设计高，那么配套的设施肯定要更大。
另外一点就是，当年可能想过直接发展100吨级的氢氧机，但50吨氢氧机的“能作为上面级发动机”的优势，让我们最终没有做更大推力的发动机。不过嘛，现在再去看，排除技术因素，要是当时直接发展百吨级氢氧机可能会更好，毕竟YF-79都开工了，YF-77改上面级却遥遥无期。

补24楼被吞的文字
YF-77的涡轮泵在2017年的事故后可能经历了一次改动。从事故分析的会议展示的图纸部分细节来看，YF-77的氧涡轮泵轴有一种分体设计，轴下部末端形成直径较大的圆盘，圆盘开孔，以M8螺栓螺母连接涡轮盘。涡轮盘一盘分两端，连接两级涡轮叶片[15]。在最近的论文上，我们看到了一个新的涡轮-氧轴组合体。图片展示了一个因故障而损伤的涡轮盘，尤其是轴下部已经处于断裂的状态，可以看到内部未抛光的材料。

补文·完