Чем отличаются ракетный вакумный вариант двигателя от обычного?

Answer 1

Вакумный - имет огромное сопло с огромным коэффициентом расширения. Может иметь меньшую тягу, но больший удельный импульс. Обычный, т. е. атмосферный, должен развивать большую тягу, чтобы развить тяговоруженность боле 1. Проще говорят - оторвать ракету от земли и преодолеть её гравитацию. Вакумному - это не обязательно. Он включается уже на большой высоте. Вакумный нельзя использовать на нижних ступенях, т. к. из-за большого сопла и окружающего атмосферного давления в нём начинаются вибрации и в итоге - разрушение. К примеру, можно посмотреть на вибрации сопла RS-25 при запуске движков шаттла. Там конструктора пошли на компромисс. Сделали сопло не слишком большим, чтобы оно не развалилось от вибраций, и не слишком маленьким, чтобы от него было больше толку в верхних слоях атмосферы.

Атмосферный можно использовать в вакуме, но это будет неэффективно. Больше топлива потребуется. Собственно, нужда в разных двигателях на разных высотах - и не дает создать полностью одноступенчатые ракеты. Есть двигатель лишенный этих недостатков - клиновоздушный. Но у него зато такое кол-во других недостатков, что оседлать его таки никому не удалось. Оказалось проще просто использовать две ступени, чем возиться с КВРД.