صاروخ ذو وقود سائل
مبدأ التشغيل

تملك كل المحركات الصاروخية ذات الوقود السائل صهاريج وأنابيب لتخزين المادة الدافعة ونقلها، بالإضافة إلى نظام حاقن، وحجرة احتراق تكون عادة اسطوانية، وفوهة صاروخية (فتحتين أو أكثر في بعض الأحيان). تتيح أنظمة الوقود السائل اندفاع نوعي أعلى من المحركات الصاروخية ذات الوقود الهجين أو الصلب، ويمكنها جعل كفاءة صهريج التخزين عالية جدًا.
تتميز المادة الدافعة السائلة النموذجية على عكس الغاز بكثافة مماثلة للماء، وتبلغ تقريبًا 0.7 – 1.4 غرام/سنتيمتر مكعب (باستثناء الهيدروجين السائل الذي يتميز بكثافة أقل بكثير)، وتتطلب فقط ضغط معتدل نسبيًا لمنع التبخر. يسمح هذا الجمع بين الكثافة والضغط المنخفض بأن يكون الصهريج خفيف جدًا، بوزن يقارب 1% من محتواه من المادة الدافعة الكثيفة، وحوالي 10% من الهيدروجين السائل (بسبب كثافته المنخفضة، وكتلة العزل المطلوب).
من أجل عملية الحقن في حجرة الاحتراق، يجب على ضغط المادة الدافعة في الحاقنات أن يكون أكبر من الضغط في الحجرة، ويمكن تحقيق ذلك عن طريق مضخة. إنّ المضخات المناسبة التي تُستخدم عادةً هي المضخات التوربينية ذات الطرد المركزي، بسبب قدرتها العالية وخفة وزنها، على الرغم من استخدام المضخات الترددية في الماضي. تستطيع المضخات التوربينية تقديم أداء ممتاز لأنها عادة ما تكون ذات وزن خفيف جدًا، إذ يبلغ وزنها على الأرض أقل بكثير من 1% من قوة الدفع (تقاس قوة الدفع بالنيوتن أو الكيلوغرام). وبالفعل وصلت النسب بين قوة دفع المحرك الصاروخي بالكامل إلى الوزن الذي يتضمن المضخة التوربينية إلى 155:1 وذلك عند استخدام محرك شركة سبيس إكس الصاروخي من طراز ميرلين 1دي، ووصلت إلى 180:1 مع إصدار ميرلين 1دي فاكيوم.
وعوضًا عن ذلك، يمكن استخدام خزان ثقيل يحتوي على غاز خامل عالي الضغط مثل الهيليوم بدلًا من استخدام المضخات، وبالتالي الاستغناء عنها، ولكن غالبًا سيكون «دلتا في» التي تستطيع المرحلة تحقيقه أقل بكثير بسبب كتلة الخزان الإضافية، وبالتالي انخفاض الأداء. ولكن يمكن أن تكون كتلة الخزان المُستخدمة مقبولة في الارتفاع والتفريغ العاليين.
المكونات الرئيسية للمحرك الصاروخي هي حجرة الاحتراق (حجرة الدفع)، والمشعِل الناري، ونظام تغذية بالمواد الدافعة، والصمامات، والمنظمات، وخزانات المواد الدافعة، وفوهة المحرك الصاروخي. أمّا من حيث تزويد غرفة الاحتراق بالمواد الدافعة، هنالك المحركات ذات الوقود السائل التي تُغذى بالضغط أو بالضخ، وتعمل المحركات التي تتغذى بالضخ إمّا عن طريق دورة مولد الغاز، أو دورة الاحتراق المرحلي، أو دورة اتساعية.
يُمكن اختبار المحركات ذات الوقود السائل قبل استخدامها، أمّا بالنسبة للمحركات ذات الوقود الصلب فيجب تطبيق إدارة دقيقة للجودة أثناء تصنيعها لضمان موثوقيتها العالية. يمكن إعادة استخدام الصاروخ ذات الوقود السائل عادةً لعدة رحلات، كما في مكوك الفضاء، وسلسلة صواريخ فالكون9.
يمكن أن يرتبط استخدام المواد الدافعة السائلة بعدد من المشاكل:
ينتقل مركز كتلة المركبة بشكل ملحوظ إلى مؤخرة المركبة لأنّ المادة الدافعة تشكل جزء كبير من جدًا من كتلتها، وعادةً ما سيفقد الشخص السيطرة على المركبة إن كان مركز كتلتها قريبًا جدًا من مركز السحب.
عند العمل في الغلاف الجوي، يجب ضمان كون الضغط على جدران خزانات المواد الدافعة الرقيقة بشكل كبير عادةً ضغطًا مقاسًا موجبًا في كل الأوقات لتجنب الانهيار الكارثي للخزان.
تخضع المواد الدافعة السائلة إلى ديناميكية سلوش أو التحرك بعنف، والتي تؤدي في كثير من الأحيان إلى فقدان السيطرة على المركبة. يمكن التحكم بهذا عن طريق استخدام عوارض سلوش في الخزانات، بالإضافة إلى قواعد التحكم الحازمة في نظام التوجيه.
يمكن أن تعاني المواد الدافعة من تذبذب بوغو، حيث تعاني الصواريخ من دورات تسارع غير مأمور بها.