機械問(wèn)題：火箭燃燒室工作在高壓下，通常是10-200bar（1--20MPa），壓力越高，通常性能也越好（因為可以使用更高效的噴嘴）。這使燃燒室外部處于很大的圓周應力之下。也由于高溫工作環(huán)境，結構材料的抗張強度顯著(zhù)降低。
化學(xué)問(wèn)題：火箭推進(jìn)劑要求使用高比能（能量每單位質(zhì)量）物質(zhì)，因為在理想情況下所有反省物質(zhì)全部轉化為廢氣動(dòng)能。除了不可避免的損失和發(fā)動(dòng)機設計缺陷，不完全燃燒等因素，根據熱力學(xué)定律，一部分能量轉化為分子的動(dòng)能，無(wú)法產(chǎn)生推力。單原子氣體如氦氣只有三個(gè)自由度，相當于一個(gè)三維空間坐標{x,y,z}，只有這種球形對稱(chēng)分子沒(méi)有這種損失。二原子分子如H2可以繞連接方向的軸和垂直這個(gè)方面的軸旋轉，按照統計力學(xué)的均分定律，有效能量會(huì )均分給各個(gè)自由度，因此這種分子在熱平衡中有3/5的能量轉化為單向運動(dòng)，2/5轉化為旋轉運動(dòng)。三原子分子如水分子有六個(gè)自由度。大多數化學(xué)反應都是第三種情況。噴管的功能就是將自由熱能轉化為單向分子運動(dòng)產(chǎn)生推力，只要廢氣在膨脹時(shí)保持平衡狀態(tài)，擴散型噴管足夠大，而讓廢氣充分膨脹和冷卻，損失的旋轉能最大限度地恢復為動(dòng)能。
雖然推進(jìn)劑比能起關(guān)鍵作用，低平均分子質(zhì)量的反應產(chǎn)物在決定尾氣速度上作用依然明顯。因為發(fā)動(dòng)機工作在極高溫度下，而溫度與分子能量成正比，一定溫度一定定量的能量分配給更多的低質(zhì)量的分子最終可以獲得更高的尾氣速度。因此使用低原子質(zhì)量元素更優(yōu)。液氫（LH2）液氧（LOX或LO2）是廣泛使用的相對尾氣速度而言效率最高的推進(jìn)劑。其他物質(zhì)如硼，液態(tài)臭氧在理論上效率更高，但付諸使用任存在許多問(wèn)題。
能源在火箭發(fā)動(dòng)機內轉化為工質(zhì)（工作介質(zhì)）的動(dòng)能，形成高速射流排出而產(chǎn)生動(dòng)力?；鸺l(fā)動(dòng)機依形成氣流動(dòng)能的能源種類(lèi)分為化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機、核火箭發(fā)動(dòng)機和電火箭發(fā)動(dòng)機。
化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機是技術(shù)最成熟，應用最廣泛的發(fā)動(dòng)機。核火箭的原理樣機已經(jīng)研制成功。電火箭已經(jīng)在空間推進(jìn)領(lǐng)域有所應用。后兩類(lèi)發(fā)動(dòng)機比沖遠高于化學(xué)火箭?；瘜W(xué)火箭發(fā)動(dòng)機主要由燃燒室和噴管組成，化學(xué)推進(jìn)劑既是能源也是工質(zhì)，它在燃燒室內將化學(xué)能轉化為熱能，生成高溫燃氣經(jīng)噴管膨脹加速，將熱能轉化為氣流動(dòng)能，以高速（1500～5000米/秒）從噴管排出，產(chǎn)生推力?；瘜W(xué)火箭發(fā)動(dòng)機按推進(jìn)劑的物態(tài)又分為液體火箭發(fā)動(dòng)機、固體火箭發(fā)動(dòng)機和混合推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機。液體火箭發(fā)動(dòng)機使用常溫液態(tài)的可貯存推進(jìn)劑和低溫下呈液態(tài)的低溫推進(jìn)劑，具有適應性強、能多次起動(dòng)等特點(diǎn)，能滿(mǎn)足不同運載火箭和航天器的要求。固體火箭發(fā)動(dòng)機的推進(jìn)劑采用分子中含有燃料和氧化劑的有機物膠狀固溶體（雙基推進(jìn)劑）或幾種推進(jìn)劑組元的混合物（復合推進(jìn)劑），直接裝在燃燒室內，結構簡(jiǎn)單、使用方便、能長(cháng)期貯存處于待發(fā)射狀態(tài)，適用于各種戰略和戰術(shù)導彈?；旌贤七M(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機極少使用。
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