率更高的發動機。不過要說清楚這一切首先得從v-2的發動機說起，說起v-2的發動機就不能不提馮.布勞恩，這個火箭天才在22歲的時候就帶領一個團隊開始了火箭研究專案，這個專案叫a-1，使用的發動機是阿瑟.魯道夫設計的300千克力液體火箭發動機，這款發動機氧化劑採用液氧，燃料是濃度75%的酒精。當然，當時馮.布勞恩也考慮過其他燃料，比如說煤油，不過最後考慮還是酒精獲得得更方便，所以最終還是採用酒精。

a-1火箭取得了成功，不過因為其極不可靠，最後被放棄。馮.布勞恩則繼續發展a-2火箭。這個a-2火箭就很有開創意義了，哪怕是它外形跟a-1沒有太大的區別，但內容卻完全不同！

這個a-2火箭開創了一個新局面，首次在液體火箭上使用了擠壓迴圈。其次為了提高飛行穩定性，控制火箭姿態的陀螺儀從彈頭移到了彈體中部（a-1隨著推進劑的消耗會越來越頭重腳輕）。

第二項改進就不詳細說了，重點說說第一項擠壓迴圈。很多同志可能都不知道什麼叫擠壓迴圈，不知道這是幹什麼用的。眾所周知火箭分為固體和液體兩種，固體火箭相對簡單，可以看做一個大號的炮仗，而液體火箭就相當複雜了。

要想理解液體火箭的工作原理，首先就要從其迴圈方式入手。為什麼是迴圈方式入手呢？因為單說發動機不足以系統的概括液體火箭的推進裝置。

液體火箭的推進系統實際上包括了兩個部分，一個是發動機，另一個是推進劑增壓輸送系統（也就是迴圈方式）。而迴圈方式可以說是液體火箭發動機產生推力的基本要素。而迴圈方式都有哪些呢？

那就很多了，比如上面說的擠壓迴圈，還有燃氣發生迴圈、分級燃燒迴圈、膨脹迴圈等等。裡面最早也最簡單的迴圈方式就是擠壓迴圈了。而要理解這種迴圈也很簡單，初中物理中我們應該接觸過“水火箭”。製作水火箭很簡單，用可樂瓶加一個橡膠密封塞就夠了。在瓶內裝一部分水（不要太多也不要太少）發射前用打氣筒向其中打入空氣，擋瓶內的壓力達到一定程度之後解脫固定，然後瓶內的壓縮空氣就會將水擠出來形成反作用力推動水火箭飛行。

而這就是典型的擠壓迴圈。可以想象連常溫下的水都能蘊含這麼大的能量，如果瓶子裡裝的不是水而是水蒸氣呢？高溫高壓的水蒸氣經過噴管進行適當的膨脹可以產生更大的能量，蒸汽機的鍋爐爆炸的威力同志們心裡應該是有數的。

不過火箭上並不適用這一套方法，因為加熱水需要能量，總不能給火箭也裝個鍋爐吧？並且加熱水需要一個長期的過程，且水本身的重量也太大了，即使能夠在火箭上將水燒成高壓蒸汽，恐怕這個火箭也飛不了多高。

說到這裡，就必須涉及到火箭發動機經常採用的一個概念——比衝。簡單的說，比衝就是消耗一個單位推進劑產生的衝量。這個衝量是一個過程量，即力的作用對時間的積累效果，也就是力對時間的積分。對於火箭來說，我們不僅要足夠“給力”，而且給力的時間太短也不行，至於太消耗推進劑那就更不行了。

回到馮.布勞恩的a-2火箭設計上來，想要提高氧氣、酒精火箭的比衝，那麼唯一的辦法就是給推進劑加壓，提高其流速。也就是前面水火箭裡打氣筒的作用。馮.布勞恩選擇將陀螺儀從火箭頭部移開之後，在這個位置他裝了一個加壓氮氣瓶（即蓄壓器），向推進劑貯存箱注入氮氣後形成氣枕，擠壓液氧和酒精形成增壓。這就是擠壓迴圈。

到了a-3火箭的時候，馮.布勞恩又進了一步，在a-2的基礎上進行了創新。他將加壓氮氣瓶埋入液氧儲存箱當中，液氧貯存箱和氮氣瓶呈同心佈置。由於液氮的沸點低於液氧，因此被液氧包圍的氮氣瓶可以保持在很低的溫度下。採用這種設計可以用較小的氮氣瓶容納較多的氮氣，可以使發動機工作更長的時間，同時也較為節省彈體內部的空間。而這種佈局也被後世的大型運載火箭和彈道導彈所繼承。

而這就是擠壓迴圈的基本原理，和其他的液體火箭迴圈方式不同之處在於，擠壓迴圈不需要渦輪泵。儘管這導致此種迴圈方式效能較低，但也不是完全沒有好處。比如提高了可靠性，將機械部件減少到了最低，並且推進劑在送入推力室之前不會相遇，也就避免了出現殘液結冰的可能。

不過擠壓迴圈的問題也是顯著的，隨著增壓氣體注入推進劑貯存箱，增壓效果會隨著時間推移變得越來越差。如果要延長火箭發動機的工作時間，就必須攜帶更多的推進劑，與此同時增壓氣