近观土星五号火箭第二、三级所用的J-2液氢液氧发动机

      在全世界最大的科技馆之一的德意志博物馆，展出了一台美国土星五号火箭第二、三级所用的J-2液氢液氧发动机，由美国发动机巨头普拉特惠特尼（Pratt & Whitney）公司旗下的洛克达因（Rocketdyne）研制，1966年2月26日安装在土星1B火箭上首飞（阿波罗飞船指令/任务舱的首次无人试飞）。

        J-2发动机的自身重量约为1.5吨，高3.38米，直径2.04米，推力约100吨，是美国在航天飞机主发动机（RS-25，推力约200吨，1981年4月12日随哥伦比亚号航天飞机首飞）之前最强大的液氢液氧发动机。 

      土星五号第二级安装5台J-2发动机，第三级安装1台。

      液氢和液氧从上方的贮箱注入发动机。虽然液氧的质量流量大于液氢（204kg/s：37kg/s），但液氢的密度远低于液氧，所以液氢的体积流量更大，看起来稍粗一些的是液氢管道。 

      液氢被涡轮泵增压，之后分成两路。大部分液氢首先作为冷却剂，经环绕喷管中部的管道分配到喷管壁的细管道里（喷管本身就是由细管并列焊接而成的），向下流动到喷管尾部，再向上流过喷管和燃烧室壁面（向下和向上流动的管道交替排列），最后注入燃烧室。液氢在这个过程中吸热气化，带走的热量又在燃烧室得到回收，这种冷却方式被称为再生冷却。另一小部分液氢进入液氢泵旁边的燃气发生器，与一部分液氧混合燃烧，产生高压燃气，驱动涡轮泵；在发动机启动时，则由启动储罐里的高压氢气、氦气提供驱动力。

      从液氢涡轮泵排出的燃气又被导入液氧涡轮泵，把液氧加压。液氧有小部分进入燃气发生器；小部分与燃气进行热交换，气化以后送回液氧储罐，用来给储罐加压（对于第二级所用的发动机，第三级用氦气加压）；大部分直接注入燃烧室。

      液氧涡轮泵排出的废燃气经过环绕喷管中部的管道，从喷管内的一圈排放口排出。这样的燃烧方式被称为燃气发生器循环。相比于把全部燃料（或氧化剂）先和部分氧化剂（或燃料）在预燃室里燃烧产生燃气驱动涡轮泵，再引入主燃烧室与剩余的氧化剂（或燃料）混合充分燃烧的分级燃烧循环，燃气发生器循环的一部分能量被废燃气浪费掉，效率稍低，但胜在涡轮的设计更加简化。