火箭发动机的燃料为什么会是煤油？
你可能会好奇，煤油不就是我们平时用的灯油、打火机油吗？怎么能跟那么厉害的火箭发动机扯上关系？这背后其实有很多讲究。
为什么是煤油？—— 性能与成本的平衡
首先，我们得明白火箭发动机工作的基本原理：燃料和氧化剂在燃烧室里剧烈燃烧，产生高温高压的气体，然后通过喷管高速喷射出去，根据牛顿第三定律，产生巨大的推力。所以，火箭燃料最核心的要求就是：能量密度高，燃烧性能好。
煤油之所以能成为火箭燃料，主要有以下几个原因：
1. 能量密度适中且稳定：
能量密度：这个词听起来有点专业，但说白了就是单位质量或单位体积的燃料能释放多少能量。煤油，也就是我们常说的 RP1（Rocket Propellant1），是一种高度精炼的煤油。它的能量密度虽然不如液氢（H2）那么夸张，但比很多固体燃料要高。而且，它比液氢的能量密度更“实在”，因为液氢需要液化（253℃），体积非常庞大，存储和输运成本很高。煤油则是常温常压下的液体，单位体积储存的能量要高得多，这对于火箭这种需要携带大量推进剂的飞行器来说，是至关重要的。
稳定性：煤油在常温下是液体，相对稳定，易于储存和运输，不需要像液氢、液氧那样极端低温的储存条件。这大大简化了火箭的设计和操作流程，降低了风险。
2. 易于处理和储存：
液态：煤油在火箭发动机里通常是以液态形式存在的。这使得它可以通过管道方便地输送到燃烧室，并且容易控制流量。相比之下，一些固体燃料虽然一次性装好就可以，但一旦点燃就很难控制，而且燃烧速度也难以精确调节。
安全性：虽然是易燃物，但相比于一些更极端的燃料，煤油的易燃性在可控范围内。它的闪点（即能够形成足够蒸气被点燃的最低温度）相对较高，在操作和储存过程中有更好的安全性。
3. 成熟的工业基础和成本效益：
技术成熟：煤油的生产技术非常成熟，石油炼化工业在全球范围内都非常发达，煤油产量大，供应稳定。这意味着生产火箭级的煤油（RP1）成本相对较低，并且可以进行大规模生产。
成本：相比于液氢、甲烷等其他高性能燃料，煤油的制造成本和采购成本通常更低。对于大型火箭项目来说，燃料成本是预算的重要组成部分，选择成本效益高的燃料可以显著降低发射成本。
4. 与氧化剂的匹配性：
氧化剂选择：火箭发动机需要氧化剂来帮助燃料燃烧，最常见的氧化剂就是液氧（LOX）。煤油（RP1）与液氧（LOX）的组合（RP1/LOX）是一种非常经典且高效的推进剂组合。它们燃烧产物的比冲（衡量火箭发动机效率的指标）很高，能够产生足够的推力。
燃烧特性：RP1/LOX组合燃烧产生的温度高，但又不像一些高能燃料那样极端，对发动机材料的耐受性要求不会那么苛刻，有助于简化发动机设计和延长使用寿命。
煤油在火箭上的具体应用
最著名的使用煤油作为燃料的火箭，莫过于苏联的R7系列火箭，也就是我们熟知的联盟号（Soyuz）火箭。联盟号火箭是人类历史上最成功、最可靠的运载火箭之一，它的成功很大程度上得益于其简单可靠的设计和RP1/LOX推进剂组合。
除了联盟号，很多其他火箭也使用了煤油作为燃料，比如：
美国的德尔塔系列（Delta series）火箭：早期型号就使用煤油。
土星IB（Saturn IB）火箭：用于阿波罗计划的一些早期测试和任务，第一级就使用了RP1/LOX。
SpaceX 的猎鹰9号（Falcon 9）火箭：这是当前非常重要的运载火箭，它就使用了RP1作为燃料，配合液氧作为氧化剂。SpaceX 选择 RP1 的原因，除了前面提到的性能和成本优势外，还因为 RP1 相比于液氢，更容易在火箭二级和助推器上实现重复使用（例如，更容易进行起飞前的加注和地面储存）。
当然，煤油也有它的“缺点”
虽然煤油有很多优点，但它也不是“万能”的。相比于液氢，它的能量密度（特别是质量比冲）要低一些。这意味着要产生相同的推力，使用煤油的火箭可能需要携带更多的燃料（体积上可能更小，但质量上更大）。
但是，在很多情况下，这种“缺点”是可以接受的，因为通过优化火箭设计、提高发动机效率，以及利用煤油在储存、处理和成本上的优势，整体的发射效能依然非常有竞争力。
总结一下
火箭发动机选择煤油（RP1）作为燃料，是一个在性能、成本、安全性、易处理性以及与氧化剂匹配性之间精妙平衡的结果。它不是最“极致”的燃料，但却是最“实用”和“经济”的选择之一，尤其在追求可靠性和成本效益的载人航天和商业发射领域，煤油至今仍然扮演着不可或缺的角色。它让航天这件原本充满挑战的事情，变得更加触手可及。
网友意见
长七使用的YF-100和YF-115都是液氧煤油发动机，燃料当然得用液氧煤油了。楼主你说的液氢液氧煤油发动机是什么黑科技啊？(滑稽
航空煤油(RP-1)＋液氧是很普遍使用的火箭推进剂之一。世界上第一种实用火箭V2导弹烧的都是酒精呢。所以火箭使用煤油作为燃料是再正常不过的了，只要能烧没有为什么。
主流的火箭推进剂有：
1.N2O4（四氧化二氮）＋MMH（一甲基肼）/UDMH（偏二甲肼）/N2H4（联氨）
四氧化二氮与肼类燃料的推进剂组合推力一般，比冲一般，密度较高，沸点较高。
这一类推进剂的特点就是常温下即为液态，所以又称常规推进剂。
多用于中型火箭、上面级和卫星以及轨道姿态控制系统(RCS)，在军事领域上应用于液体燃料导弹。我国长征二号至长征四号系列火箭及俄罗斯联盟号火箭使用的就是四氧化二氮+偏二甲肼，俄罗斯的质子号火箭使用的是联氨+四氧化二氮。
优势：因沸点较高，燃料不易泄露，在常温下便于储存运输，价格较为便宜。
劣势：该燃料最大的缺陷就是有剧毒，不环保，腐蚀性极强且燃料加注时间较长。
长征三号乙火箭的尾焰颜色偏紫色或粉红色，且产生有毒的NO2红棕色烟
质子号火箭发射，尾焰与长征三号乙类似
2.LiquidH2（液氢）＋LiquidOxygen（液氧）
液氧液氢燃料推力一般，比冲高，密度低，沸点低，特别是液氢沸点极低为-252.7℃，接近0K。
液氢液氧是航天普遍使用的推进剂组合，多用于航天飞机和运载火箭末级。美国的航天飞机、土五的二三级、长征五的一二级以及欧洲的阿丽亚娜5火箭使用的都是液氧液氢推进剂。
优势：液氧液氢的最大优势就是比冲高，唯一一种比冲可以上400s的推进剂，比冲高就意味着引擎燃烧效率高，节省燃料。
燃烧产物为水，推进剂无毒无污染，清洁环保。
劣势：沸点低，液氢沸点仅为20.35K，极易蒸发，所以储存难度大，很容易泄漏，因而上面级不使用液氢液氧，仅有助推火箭才使用。液氢液氧只有在即将发射前才进行加注。
密度小，液氢密度仅为70kg/m^3，相比之下煤油是820kg/m^3，偏二甲肼786kg/m^3，所以火箭液氢箱所占体积相当大，典型的例如航天飞机的大橙罐。
氢氧发动机推力相比煤油较低，最大推力的氢氧发动机为美国的RS-68，真空推力3308千牛，而最大推力的液氧煤油发动机即为土五一级的F-1发动机，真空推力达到6770千牛；苏联的液氧煤油发动机RD-170真空推力达到7550千牛。中国长期使用的氧氢发动机YF-75真空推力只有83千牛，长五一级使用的YF-77真空推力也只有700千牛。可见，大推力氢氧发动机研制难度之高。
以上种种使得液氧液氢燃料虽然效率极高，但是各项技术要求高，成本昂贵，果然好东西只有土豪才玩得起吗？(￣∀￣)
尽管液氢液氧看似劣势颇多，但就冲比冲高这一点，可谓一美遮百丑。
航天飞机主发动机尾焰颜色偏蓝且较透明
3.Kerosene（煤油）+LiquidOxygen（液氧）
液氧煤油燃料推力较大，比冲一般，密度较高，煤油沸点较高，液氧沸点较低。
液氧煤油同样是航天中普遍使用的推进剂组合，多用于火箭第一级。土星五号的一级、俄罗斯安加拉火箭、长七长六以及长五助推器、SpaceX的猎鹰火箭都使用液氧煤油作为燃料。
优势：推力较大，大推力的液氧煤油发动机很容易研制，在氢氧发动机中已经论述过，不再冗述。并且液氧煤油价格适中，和氢氧一样相比常规燃料无毒无污染，环保绿色。
而煤油由于沸点高，易储存，不易泄漏，技术要求不高。
劣势：液氧沸点较低，不易储存。和氢氧相比，比冲低了些。
综合起来，液氧煤油推进剂性价比高。
土星五号F-1引擎的尾焰为亮白色或亮黄色
4.固体推进剂
固体推进剂密度大，推力大，比冲低。
固推多用于火箭的助推器，典型的有美国航天飞机的SRB助推器，以及未来SLS中使用的SSSRB助推器。还有大力神火箭的捆绑助推器、阿丽亚娜5的助推器都使用固推。同时固体推进剂也广泛应用于军事领域，如火箭弹、导弹等。
优势：固推结构简单，体积小，方便储存，勤务性好，重点在于其推力大的惊人，美国航天飞机的SRB推力达到12450千牛！因而广泛应用于火箭助推器。再有可重复使用，一定程度上可节约成本。
劣势：最大的缺点是比冲低，固推比冲在250～300秒，远低于液推，工作时间短，加速度大导致推力不易控制，重复起动困难，从而不利于载人飞行。且其技术要求高，燃料毒性大。
航天飞机固推产生大量的烟
一款优秀的火箭只使用一种燃料是不可能的，现代航天事业中，普遍采用的火箭构型是一级使用大推力的液氧煤油，二三级使用高比冲的液氢液氧；或使用全液氢液氧，外加捆绑液氧煤油助推器或大推力固推。采用全液氢液氧的似乎只有美国的德尔塔4重型，毕竟人家一级有大推力的氢氧发动机RS-68。
所以在保证火箭效率最大化的同时，还需要考虑成本和利润，毕竟发射火箭是要钱的，商业发射中，成本大于利润就得不偿失了。SpaceX就非常精明，猎鹰9采用2级构型，使用液氧煤油作为燃料，一级使用9台梅林发动机，二级使用1台梅林发动机，发动机通用，再加上一级回收，大大降低成本费用。
（← ←好像扯远了）
总而言之，推进剂的选择既要看效率，又得看成本，同时还得考虑到现有的技术水平和现实需求。最实用的才是最好的！
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知乎第一次认真的回答，居然还能有4个赞，很满足了。
这个回答纯粹科普，发现原回答里液氢液氧密度小为优势写错了，又修改补充了一下。
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