国外低成本固体发动机的基本思想和途径
在固体发动机技术的发展过程中，始终面临着提高性能与降低成本的平衡问题。导弹武器系统用固体发动机受军方采购计划和资金的影响，面临成本问题。航天用固体发动机受任务（或计划）资金、市场、国内与国际竞争等因素的影响，对成本问题更加敏感。因此，无论是固体发动机承包/供应商，还是发动机的使用方都很关注成本问题。近年来，随着商用及小卫星发射市场的发展，对低成本发动机的提出了强烈的要求。军用发动机、大型航天发动机也对成本和价格越来越越敏感。
1 NASA关于低成本问题的思路
在过去的10年中，NASA已经分析了2000多种不同的火箭方案和构型，采用的是品质因子法（FOM），合作对象包括工业界及多方潜在的合作伙伴（如美国国防部等）。这些研究积累了大量的基本火箭构型，基于它们，NASA继续用上述优化方法逐渐完善，这一过程中，经济可承受性被NASA局长认为是主要的品质因子。
2009年，NASA内部启动了一项综合性研究，对下一代载人航天系统的重型运载火箭进行比较分析。该项研究由NASA的探索系统任务委员会（ESMD）和航天操作任务委员会（SOMD）联合负责，定量处理各种火箭构型，其中包括新方案和NASA研究过的旧方案。为了使每个火箭方案评估一致，该项研究以统一的基本原则、前提条件和品质因子（如成本、各种深空探索任务的发射次数等）进行方案比较。
在研究工作中，NASA采用了传统的成本建模技术，反映了当前的研制和使用实际做法。按照这些传统成本模型，这些系统的研制不符合2010 NASA授权法案中规定的拨款与进度要求。NASA从目前的研究中意识到，为了使空间探索任务有可持续的发射清单或节奏，未来的发射系统和基础设施（以及其相应任务）必须既要造得起，又要用得起。新型推进系统的设计、研制、试验与评估（DDT&E）费用必须控制在NASA预算计划内。为此，NASA要在完善实际做法、合理化支持设施的同时，探索同政府其他机构与商业合作伙伴的合作。同样，在未来空间探索任务中推进系统的生产和使用续生成本也必须大幅降低，这样才可能完成未来NASA各种任务。NASA有责任寻求降低成本、尽快开展研制工作的必要措施。
SLS的首要目标是以最高安全标准和最低全寿命周期成本，实现近地轨道以外航天载人飞行。根据现有信息和分析，该火箭基本设计方案提出了新一代美国重型运载火箭研制短期成本最低、研制时间最短、风险最低的途径。选择这种SLS构型意味着，美国在短期内不需要研制新型液体火箭发动机，因此可提前首飞时间，也可能降低SLS总体DDT&E成本。但这种基本火箭设计方案仍可能超出预期的预算水平。
NASA选择了基本火箭设计构型，最大限度地利用现有硬件设计和基础设施。NASA在航天飞机计划和战神项目中积累的宝贵财富，可直接用于SLS的研制。战神项目中适用于SLS的研究计划有5段式助推器、J-2X上面级发动机、战神I上面级制造方案和仪器单元组件等。由于这些设施和部件，如航天飞机主发动机和固体火箭部件等已通过早期飞行试验，因此利用已有硬件可以有助于在可负担得起要求下开展逐步改进研制工作。
2 NASA低成本太空行动协议和商业轨道运输服务计划
太空行动协议是一个有效的制度，因为它鼓励创新，降低NASA微观管理的可能性（签订协议后，NASA仅管目标，不再管企业实现的过程），节约了成本。NASA估算，在这种管理模式下，SpaceX公司进行“猎鹰-9”火箭的研发成本要比NASA采用传统模式进行类似计划开发的成本少1/3。
2.1 商业轨道运输服务（COTS）
2006年1月18日NASA宣布了商业轨道动输服务计划，目的是协调新兴企业向国际空间站运送人员和货物问题。商业轨道运输服务（COTS）计划关注于飞行器的研发，包含多个太空行动协议。
航天飞机退役，NASA自行研制的载人探测飞行器（CEV）2014年才可投入使用。经两轮筛选，NASA于2008年2月19日把合同授予了3家公司，其中固体发动机方案的轨道科学公司获1.7亿美元合同，2011年增加到2.88亿美元。
2.2商业补给服务（CRS）
商业补给服务（CRS）计划始于2006年，目标是创建美国商业运作的国际空间站无人货运飞船。飞船的研发基于固定目标价格的计划下进行。
第一个CRS合同于2008年12月23日授予SpaceX公司和轨道科学公司，合同持续到2016年，总资金35亿美元，其中SpaceX公司16亿，轨道科学公司19亿，资金授予的依据是方案中火箭的使用性（一次性、重复）、管理架构、技术能力。
轨道公司的方案是“安塔瑞斯”火箭 + “天鹅座”飞船。“安塔瑞斯”火箭研制初的名称为“金牛座-2”，运载能力：5吨（近发轨道）。
该项目竞争过程中，主要有三方：液体火箭方案的SpaceX公司、固体火箭方案的轨道科学公司、行星空间公司（PlaneSpace）。
2.3商业载人航天发展计划第一阶段(CCDev 1)：
2010年，NASA向5家公司提供5000万美元，进行私营载人航天飞行概念和技术研发，研发周期14个月。其中，联合发射联盟获670万美元，研发应急配电装置，改造改进型一次性运载火箭以适于载人。
2.4商业载人航天发展计划第二阶段(CCDev 2)：
2011年4月18日，NASA选取4家公司进行商业载人航天发展计划第二阶段的研发，总资金2.7亿美元。
参与商业载人航天发展计划竞争的联合发射联盟和ATK公司，未获资金合同。但NASA与这两家公司签订了无经费的太空行动协议。
联合发射联盟进行载人“宇宙神-5”火箭研发计划。
ATK公司和阿斯特里母(Astrium)公司研制“自由号”运载火箭。该火箭第一级为ATK公司研制的“阿瑞斯-1”助推器，第二级为阿斯特里母(Astrium)公司研制的欧洲“阿里安-5”第二级。
NASA对于这两家公司未购合同原因的解释：
联合发射联盟，NASA认为其基于现有运载火箭的工作不是载人系统的工作重点，不能对载人能力起到促进作用。
ATK公司和阿斯特里母(Astrium)公司的“自由号”火箭，NASA认为其具备极佳的技术继承性，但未进行过载人飞行。从技术角度来看虽可全程资助“自由号”的研发，但使用前景风险较大（使用成本，市场等）。
NASA认为，ATK公司的方案还存在一个缺陷，在上面级或载人飞船界面上对于级间分离、中止等运载火箭环境评估细节方面不足，使得NASA对该方案没有足够的信任。NASA认为在资金有限的情况下，投资一个存在问题的方案不如选择其他航天飞行器。
3 SLS项目的投资
NASA的预算（在“现金购买力”方面）目前处于1961年以来的最低水平（不含因SLS系统而增加的预算。另外，国会批准的用于SLS的新增项目预算是NASA申报额的1/3，10亿/30亿）
NASA认为经过50年的成功经验积累，近地轨道已不是技术的最前沿领域。NASA认为在未来几年预算紧缩的情况下，把往返国际空间站的运输工作交给新兴企业，可使NASA将精力用于潜心钻研重型运载技术，为探索小行星和火星打基础。
2016年4月19日报道，美国参议院拨款分委会通过了美国国家航空航天局（NASA）的2017财年支出法案。NASA获得193亿美元拨款，几乎与2016年持平。
SLS火箭项目成为该法案的最大受益者，将得到21.5亿美元拨款，比2016年多1.5亿美元，比NASA申报的超出8.4亿美元。
SLS资金包括为尽快在2021年准备好的探索上面级的3亿美元，以尽早进行SLS和“猎户座”飞船的首次载人飞行任务。法案还为猎户座拨款13亿美元，比2016年超出3000万美元，比NASA申报的超出1.8亿美元。该法案还要求“猎户座”在2021年准备好第一次载人任务。
4 NASA对于未来固体发动机技术发展和降低成本的目标
对于固体火箭推进技术，NASA未来将在推进剂、壳体材料、喷管系统、固液混合推进系统、固体推进基础技术、固体发动机整体系统、衬层和绝热层等7个方面进行努力，以达到既促进技术发展又降低成本。在这个过程中会面临一系的挑战。
4.1 推进剂方面
要研发绿色环保的推进剂替代目前的氧化剂，增强推进剂的性能、比冲、密度。其面临的技术挑战为将HTPB扩大应用到大型可重复使用固体火箭发动机（RSRM）尺寸大小的助推器上去。
航天飞机大型可重复使用固体火箭发动机（RSRM）和最初的空间发射系统（SLS）助推器采用的是PBAN，而小型导弹和战术系统中则采用的是HTPB。空间发射系统（SLS）为实现130t的有效载荷发射任务目标，需采用HTPB。
4.2 壳体材料方面
研发先进的材料和制造工艺、损容能力及损伤检测方法、损伤处理方法等，还需制造壳体直径为13.4 ft的金属连接环，而如何用3D打印技术将多种材料结合制造更大型的复合材料壳体，也成为一项技术挑战。
复合材料组件和金属组件的新型制造技术可以使大型助推器既能维持推进系统高的可靠性，又减少重复生产硬件的成本。
其面临的技术挑战为大型助推器的复合材料壳体制造技术目前并不存在。该技术目前的发展水平为小口径复合材料壳体的制造技术，具体参数值为整体式复合材料壳体的直径：3-5ft。该技术的发展目标为生产直径为13.4ft的固体助推发动机壳体。
航天飞机大型可重复使用固体火箭发动机（RSRM）壳体为12.2ft直径的金属壳体，环氧树脂复合材料发动机壳体为3.3-5ft直径的复合材料壳体。
空间发射系统（SLS）为实现130t的有效载荷的目标，要求研发这一技术。
4.3 喷管系统方面
研发低密度、轻质量、低烧蚀率的喷管材料来减轻喷管的重量。同时，也需研发新型的柔性密封接头，运用耐侵蚀增强件来替代柔性保护套进行热防护。
喷管材料研发目标：大型固体发动机用低密度、轻质量、低烧蚀率的喷管材料，以及新型的柔性接头，用防烧蚀增强件替代以往的防热套；
4.4 固液混合推进系统方面
需研发可以运送纳米卫星和微卫星进入近地球轨道（LEO）的低成本固液混合火箭发动机，以减少发射成本。
5 美国军方低成本发动机研究
国防高级研究计划局（Defense Advanced Research OProjects Agency, DARPA）对于军用固体发动机成本降低的主要思路是将低成本商用技术和制造方法引入导弹发动机的制造。
在低成本商用技术和制造方法引入导弹发动机制造方面，DARPA采取了较为谨慎的做法。这些低成本的技术和制造方法一般需要经过一个较长周期的验证考核才会用于导弹发动机的生产。
5.1 美军海军战略导弹低成本验证发动机
2000年在美国加利福尼亚海军武器中心，低成本商用技术和制造方法验证发动机连续3次成功地进行了静态点火试验。发动机燃烧过程及弹道性能与试验前预计的性能一致。该发动机验证项目是1994年始的一系列技术评定项目的后续。
这种低成本设计、材料、零部件及制造方法得到确认和验证，表明了在潜射弹道导弹固体发动机方面的应用价值。
与三叉戟II D5第三级发动机同尺寸的验证发动机采用一种商用火箭推进剂药柱和一种共固化机器—缠绕弹性绝热层及绝热燃烧室用复合材料预浸带。喷管组件以不含人造丝的低成本材料为基础制造，并采用省时、净模压工艺。
与三叉戟II D5第三级发动机相比，试验中使用的低成本发动机燃烧室、推进剂、喷管组件的直接成本降低50%。
5.2 美空军战略导弹低成本演示发动机
诺思罗普•格鲁曼（Northrop Grumman）公司承担着五十多项美空军保障计划，其中“推进应用计划”的目标是维持美国洲际弹道导弹库当前状况到2020年。“民兵”III技术演示发动机就是依据“推进应用计划”而开发和制造的。
2006年5月2日，“民兵”III洲际弹道导弹技术演示发动机在爱德华兹空军基地成功完成一次静态点火试验。试验由诺思罗普•格鲁曼公司和ATK公司共同完成，试验证明这种为“民兵”III第一级发动机开发的先进推进概念能极大提高性能和射程，并降低成本。
第一级技术演示发动机由ATK公司设计制造。点火试验，达到了推力、绝热层/喷管烧蚀和推力矢量控制的所有试验目标。试验的初步结果合乎对火箭发动机性能和完整性的预期。
5.3 国防高级研究计划局有关低成本快速响应进入空间的计划
空中发射辅助进入太空（Airborne Launch Assist Space Access, ALASA）计划的目标是开发一种低成本发射小卫星的途径，相比目前的军用和商业卫星，发射成本降低至少三成。在与其他小卫星共用一枚运载火箭的情况下，每颗小卫星的发射成本不超过3万美元/磅。
2011年DARPA发起“快速响应、可靠进入空间”项目(R2A2空间)，探寻一种新的利用飞机作为可重复使用第一级的小卫星发射方式，使美军可以在接到卫星发射通知后24小时内，将总质量不超过45千克的有效载荷送人近地轨道，且每次发射成本不超过100万美元。2011年11月，DARPA发布项目招标公告。
2012年，R2A2空间项目更名为“地平线发射”项目(HorizontalLaunch)，7月DARPA向波音、诺斯罗普•格鲁曼和洛克希德•马丁等6家公司授出概念研究和技术研发合同。2013年，“地平线发射”项目更名为“机载发射辅助进人空间”( ALASA )项目。
2014年3月，DARPA向波音公司授出样机制造和系统验证合同，计划制造12枚ALASA运载火箭，并进行12次原型系统在轨发射试验。期间，波音公司除继续开发上述相关技术外，还将采用多种可能降低成本的关键技术。
6 美军方重点关注材料技术、制造工艺的性能提高和降低成本
长期以来，DARPA通过实施一系列的材料技术发展计划，来推动材料技术和制造工艺的进步。虽然很多材料计划并不是针对固体发动机的，但通过这些计划，可以了解美国政府和军方通过发展材料技术来提高性能和降低成本的基本思想。
6.1 美能源部推进先进复合材料制造创新（ACMI）项目
美能源部出资7000万美元，合作方出7000万美元。通过开发低成本、高速、节能的制造和回收工艺，提高先进纤维增强复合材料的制造能力。研究目标：10年内将先进复合材料的成本降低50%，能耗降低75%，可回收率提高95以上。
6.2 高级结构纤维计划
高级结构纤维(Advanced Structural Fiber , ASF)计划的目标是开发和生产一种强度和刚度至少提高50%的纤维材料，专注于新材料在原子单元合成、新材料表征、先进的制造工艺及生产技术等方面的研究。
6.3 延展固体(X Solids)计划
材料的强度、密度和弹性关系着武器平台的性能。在高于大气压力300万倍的超高压条件下形成的材料被称为延展固体(Extended Solids )，在物理、机械和功能特性方面与普通材料差异巨大，对军用装甲、电子、推进和弹药系统的变革影响重大。
DARPA的延展固体(X Solids)计划旨在解决合成和规模化制造中的难题，通过计算和实验的方法，为军用材料开辟一个新的空间。
该项计划的实施需要先实现目标材料的可延展合成，研发可减少峰值压力的多级程序，同时对高压材料的结构和性能进行计算，探索与各种材料的小规模合成，用实验验证其性能。
延展固体在国防上的潜在应用无处不在。计划一旦成功，将在强度、刚度、能量、导热性、电磁及光学性能等方面带来突破性的提高。
6.4 通过先进结构控制材料性能计划
通过先进结构控制材料性能（Control of Material Properties through Advanced StrustureS, COMPASS）计划的目标是利用先进的加工工艺和材料结构设计，提高材料的性能。通过设计接口、倾斜度和纳米级的分布来控制材料结构，提高制造能力，使材料的功能最大化。通过散热、冷却和其他先进技术，使热电材料在极端温度条件下正常工作，增强材料的功能。
7 技术的延续性是国外实现低成本的重要途经
7.1 Pratt&Whitney公司化学系统分部（CSD）的技术创新对低成本技术的影响
Pratt&Whitney公司的化学系统分部（CSD）是美国的一家重要的固体发动机主承包商。虽然CSD因2003年的两次爆炸退出了固体发动机市场，但其在固体发动机领域的创新性研究与成就仍对固体发动机技术的发展有着重要影响。
CSD的技术创新为固体发动机的性能提高、降低成本起到了重要的推动作用。其积累的技术为后续低成本发动机的研制提供了技术基础。
CSD在1958年～2003年的近50年期间研制了4000余种固体发动机技术。CSD以其创新工程闻名于世。
1960年6月，CSD接受NASA分段发动机TM-4、P-1-2合同。1962年，CSD赢得了大力神ⅢC运载火箭助推器5段发动机研制合同。大力神分段固体助推器的研制为后来的美国航天飞机、日本H2火箭和法国阿里安火箭的捆绑助推器的研制积累了经验。
CSD研制的上面级和宇航发动机都采用纤维缠绕壳体。早期采用901S玻璃纤维，后来采用凯芙拉纤维，最后采用碳纤维壳体。
在惯性顶级(IUS)方面：
由波音公司制造的空军/NASA 惯性顶级（IUS）采用了CSD公司研制的Orbus 21发动机为第一级，Orbus 6E发动机为第二级。航天飞机和大力神运载火箭在飞行时都配置了IUS。
IUS发动机在固体推进技术方面有一系列里程碑式的重要意义：
Orbus 21是当时最大尺寸的发动机，直径92吋(2337mm)，长度124吋（3150mm），推进剂重21400lb（9716kg）；工作时间145s，在喷管喉衬和扩张段都采用了炭\炭复合材料；两级发动机都采用了小力矩可动喷管，和机电作动器。
Orbus 6E 发挥出最高的比冲304.3s；两级发动机是最早使用凯芙拉/环氧纤维缠绕壳体的固体发动机。
在存在的20年间，IUS共发射24次。其中包括NASA的Tracking & data Relay Satellite (TDRS)跟踪与数据中继卫星，Magellan火星表面绘图飞行器，Galileo木星航天器等。Orbus-21S还用于国际卫星4号，雅典娜1号等运载火箭的上面级。
在三叉戟Ⅱ（D5）发动机方面：CSD 研制了三叉戟Ⅱ（D5）的第三级，海军“标准”型防空导弹第一级Mk-72助推器。
在高空战区防御导弹“萨德”(THAAD)方面：CSD在研制“萨德” (THAAD)（ Terminal High Altitude Area Defense）导弹固体发动机时采用了球窝喷管(Ball and Socket movable nozzle system for TVC)，碳纤维/环氧纤维缠绕壳体，HTPB推进剂，高效机电作动器。
在民兵Ⅲ（Minuteman Ⅲ）方面：80年代CSD研制了新的直径52 in（1320mm）发动机。发动机玻璃纤维缠绕的壳体，装药为6角星形，前端有6个推力终止排气孔。
7.2 受益于技术延续的固体发动机
延续以前的成熟技术和方案，是提高固体发动机可靠性、降低研发成本的重要途经。
以分段式固体助推器技术为例，美国航天飞机固体助推器、战神火箭固体助推器、自由号火箭发动机、SLS固体助推器的发展均受益于航天飞机分段式（4段式）可重复使用固体火箭发动机技术。并且该技术影响了欧洲、日本、印度的固体助推器发展。
整体式复合材料发动机等技术对美、欧、日的固体助推器技术发展也产生了重要影响。例如，日本的H-2A、H-2B火箭的新型固体助推器采用这种技术方案后，性能提高，成本降低。
欧洲“织女星”火箭P80发动机、Z23发动机、Z9发动机的研制也是基于AVIO公司以前积累的技术。而且欧洲“阿里安”5固体助推器、下一代的“织女星-C”火箭P120/P135发动机、Z40发动机在继承以前技术的基础上，又为“阿里安”6助推器的研制打基础。“阿里安”6火箭的技术又是欧洲未来可重复使用运载火箭的技术基础。欧洲未来的可重复火箭，发动机和航电设备重复使用10~20次，发射成本下降20%~30%。
8 欧洲降低成本的思路
8.1 在新型火箭方案设计中体现的低成本思路
Snecma Propulsion Solide 和SNPE Matériaux Energétiques基于法国航天局的支持，自2003年以来开展了大量的固体推进研究，成本控制是其中的一项重要内容。以下给出其在研究过程中提出的关于新型运载火箭方案，可以看到，降低成本是其主要目标之一。不同的方案反映了降低成本的不同思路。
8.1.1 基于简化结构的限制续生成本思路
第一种方案是二级式设计，其第一级采用非常大的固体发动机。由于级数有限定，这种配置可以限制续生成本。不过，这些级段必须具有高性能，以便使运载火箭达到所要求的有效载荷质量。两级运载火箭方案，用来研究以降低续生成本为目的的简化运载火箭结构和操作的概念。
两级式设计的主要原理是“二级发动机比三级发动机更便宜”。截至目前，通过初步估算续生成本，这个假设一直是成立的。然而，当考虑第一级是基于大型固体火箭发动机时，技术和工业问题更具有挑战性。
对于第一级，研究了几种方案，推进剂质量从450t到370t。固体火箭发动机达到良好性能的挑战是推力规律的形成和惰性质量控制。
第二级的挑战是限制发动机质量比。500t RSRM航天飞机助推器是一个四段式金属壳体发动机，致使发动机质量比为12%。对于两级式运载火箭所要求的超大发动机，初步设计研究显示整体式碳纤维壳体发动机质量比（惰性/推进剂）接近6.5%。这意味着对P450来说，发动机惰性质量限制在30t。Astrium ST（Issac工厂负责大型防务发动机的壳体）一直承担着大型整体式碳纤维壳体的“方案研究”，以验证可行性、产生的惰性质量以及确定所有技术和工业挑战。
8.1.2 基于模块化方法的限制循环成本思路
第二种方案是基于模块化方法，下面级采用“基本”的中等大小的固体火箭发动机。确定发动机的大小时要使下面级成本最小化。确定点火和投弃顺序时，要考虑优化运载火箭性能和使发动机数量最小化。
模块化运载火箭方案，代表了一种构建关注低成本、高度工业化运载火箭系列的尝试。采用整体式发动机，限制循环成本。带来高生产率，可以生产出更经济的运载火箭。
8.1.3 基于现有成熟技术的积木式思路
第三种方案是传统的三级设计，采用大型固体第一级和中型固体第二级。现有的发动机如A5-MPS和Vega P80可以按照积木块方法被重新利用以减小研制成本。可添加捆绑式发动机以扩大有效载荷范围。积木式运载火箭方案，基于使用已研制的固体火箭发动机，作适当的改进，在缩短周期和降低成本方面具有大的潜力。
最有前途的解决方案之一是传统的三级式不可重复使用的运载火箭。在国家空间研究中心（CNES）支持下对这个方案进行了大量的研究。
第一级采用Ariane 5固体火箭发动机MPS，该发动机已于1995年进行了鉴定，并已飞行。由Safran 集团(SPS) 和 Avio Spa合资的Europropulsion公司生产。
第二级采用P80发动机（VEGA第一级发动机）。Europropulsion公司在2006年和 2007年进行了发动机点火，取得了非常好的结果。
第三级设计基于由Snecma研制的新型VINCI低温发动机。最有希望的解决方案是直径4m的结构级，装填28t推进剂。整流罩的名义直径与世界标准5m相适应，由Ariane 5派生而来。
P265是两分段、直径3m的发动机，适合当前圭亚娜固体推进剂工厂（Regulus）最大长度生产能力。这样的选择是受该方案投资数量所限。其高性能来自高推进剂质量和部分碳纤维壳体（圆柱型）。与A5 MPS相比，P265燃烧时间减少。当保持动态压强（44kPa）和静态加速度在可接受的范围时，最高的推力水平产生了改进的性能。
P124可以是VEGA P80的扩展型号，受浇注坑最大可能长度的限制，保持其直径恒定3m。
初步研究也显示，这些特殊的发动机可以设计为直径大于3m。在Regulus浇注工厂和Europropulsion发动机装配厂，一般可以达到3.5m。允许减小级段的高度（少25%），可能使系统设计变得容易，并提高其性能。当然，如此全新的发动机的研制成本比适应性改进MPS燃烧时间或P80喷管面积比更重要。主要缺点之一是由于直径的变化，加工工装的成本增大。
还可通过捆绑助推器增加潜力初步研究显示，燃烧时间为 60s、直径1.6m的P30级发动机在技术上非常适合BBL方案。捆绑是与运载火箭高度集成的概念，开发一个完全符合需要的专用发动机是有道理的。
当使用单一类型发动机时，可以设想两种类型推力规律，但是将影响生产制造率。进行了单一类型发动机研究，以确定有效载荷增加的范围，且更有利于捆绑发动机的点火顺序。
两台捆绑发动机，GTO性能增加1.5t，总的超过5t。最大动态压强增加较高，但仍低于极限。
四台捆绑发动机，必须分开点火，第一对在地面点火；第一对投弃之后，第二对在60s时点火。GTO有效载荷达到6t。
六台捆绑发动机，采取同样的飞行策略，可达到7t的有效载荷，第一批三台捆绑发动机在地面点火，第一批投弃之后，另三台捆绑发动机在空中点火，保持加速度和动态压强在所允许的极限内。
达到最大加速度，则在P80燃烧阶段而不是在第一级助推阶段。因此，不受捆绑发动机数量的影响。
8.1.4 不同降低成本思路的对比
为确定欧洲新一代运载火箭，满足机构需要和商业市场需求，已经研究和正在研究着许多配置方案。一种最具前景的解决方案是：在下面级采用低成本固体推进剂发动机的基础上，上面级采用高性能低温发动机的方案。
带有备份小发动机的模块化设计，从成本的角度看，显现出非常大的吸引力。对于相关问题还将进行一些补充研究。不过，为了容纳如此多的发动机，这种结构可能遇到复杂的级间结构问题。
从可靠性和续生成本的角度，具有大型整体式P400级发动机的两级运载火箭似乎更有吸引力。然而，大型固体火箭发动机尺寸则会带来更高的技术挑战和投资成本。
8.2 欧洲可重复使用运载系统和航天飞机研究
为了进一步降低成本，以便于和SpaceX公司等机构进行商业竞争，欧洲也在进行可重复使用系统的研发。
欧洲过渡性试验飞行器（Intermediate Experimental Vehicle，缩写为IXV）2015年2月进行了再入大气层实验。这一实验将给未来的无人探测器、有翼空天飞机、可重复使用火箭推进器提供技术验证。IXV采用升力体结构设计，热防护系统采用陶瓷基复合材料。由Vega火箭发射入LEO。
欧洲空间局局长吉恩-雅克•多尔丹（Jean-Jacques Dordain）将IXV任务称为一项“关键任务”，因为欧洲空间局和它的供应商正在研究可复用运载火箭。
阿里安5型火箭的替代者——阿里安6型火箭，仍然是一次性火箭的设计，但后续的火箭应该具备返回地球可以翻新之后重复使用的能力。
自2002年开始进入设计阶段以来，IXV任务已经花费了大约1.5亿欧元，约合10.6亿元人民币。这个数字还不包含织女星运载火箭的发射费用，这笔费用由欧空局另外支付。
欧空局成员国已经批准了后续的空天飞机计划，被简称为欧洲可复用在轨演示计划（PRIDE），预计将于这个10年结束之前发射升空。
相关人员称，在IXV上使用大量的新技术，其中最重要的就是热防护系统。热防护系统既采用了陶制材料，也使用了烧蚀材料。把所有这些技术全都结合到同一架试验航天器上，用欧洲全新的技术建造一架飞船，这是一项真正的挑战。
