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美國火箭發(fā)動機(jī)發(fā)展的黃金時期
當(dāng)Atlas在1960年部署時，作為當(dāng)時的武器它被列于廢棄名單中，但在與上級聯(lián)合使用時，它卻再被證明是一種優(yōu)秀的衛(wèi)星運載火箭。改進(jìn)Atlas包括使用更強(qiáng)大的MA-5推進(jìn)系統(tǒng)，在起飛時產(chǎn)生1869千牛頓推力。Thor也被改進(jìn)，以更好地作為一個運載火箭，這種改進(jìn)包括它從1960年起作為三角洲的第一階段最出色的角色。像所有基于Thor的運載火箭，三角洲將在下一個14年內(nèi)繼續(xù)使用MB-3。

雖然Jupiter在20世紀(jì)60年代初被逐漸淘汰為武器和運載火箭，但是它的S-3D發(fā)動機(jī)被Rocketdyne工程師在1959年大幅簡化以生產(chǎn)H-1。一組8個H-1引擎，經(jīng)過一系列長期的設(shè)計改進(jìn)，最終總共可產(chǎn)生7300千牛頓的推力，用于Saturn I和IB，它們開啟了第一個阿波羅任務(wù)并送入預(yù)定軌道。后來Rocketdyne的經(jīng)驗被用來制造由美國飛行史上最強(qiáng)大的火箭發(fā)動機(jī)：F-1。在1967，每個能產(chǎn)生6675千牛頓推力的F-1發(fā)動機(jī)，使用5個一組作為Saturn V的第一階段。
雖然更強(qiáng)大的第一階段發(fā)動機(jī)可以轉(zhuǎn)化為更大的有效載荷，但上級發(fā)動機(jī)的性能會受到很大的影響。目前使用的最終推進(jìn)劑組合是液體氫和LOX，其幾乎是大多數(shù)常規(guī)推進(jìn)劑的質(zhì)量的兩倍。使用這種強(qiáng)大的低溫組合的第一臺發(fā)動機(jī)是Pratt＆Whitney（在與Rocketdyne在2005年合并后，現(xiàn)在也是Aerojet Rocketdyne的一部分）建造的RL-10。
基于1957年劉易斯實驗室（現(xiàn)在的NASA的Glenn研究中心）成功測試設(shè)計，在高性能Centaur階段使用了一對能產(chǎn)生約67千牛頓推力的RL-10發(fā)動機(jī)。1963年第一次成功地和阿特拉斯一起飛行，Centaur的性能超過任何其他進(jìn)入高地球軌道或超越的上級階段。
美國宇航局在1964年開始的Saturn I的第二階段也采用了6個RL-10發(fā)動機(jī)的集群。盡管它們的性能優(yōu)異，但是RL-10由于太小還是不能實際用于大型火箭。NASA給了Rocketdyne一個合同，要求建造更強(qiáng)大的890千牛頓推力J-2發(fā)動機(jī)。在1966年第一次飛行的土星IB的改進(jìn)的第二階段中使用單個J-2。同樣的階段也用作土星V的第三階段，在其第二階段采用5個J-2發(fā)動機(jī)的集群。在Saturn V的高級階段使用高性能J-2有助于給這個火箭提供前所未有的有效載荷能力。
在這個時代的低溫火箭發(fā)動機(jī)開發(fā)的最終成就是Rocketdyne的航天飛機(jī)主機(jī)或SSME（今天被稱為RS-25）。1971年開始發(fā)展，SSME在比任何其他發(fā)動機(jī)在更高的溫度和壓力下運行得更好，以使其成為最有效的發(fā)動機(jī)。每個能夠節(jié)流和生產(chǎn)2278千牛頓，這些發(fā)動機(jī)的三個引擎現(xiàn)在被退休的航天飛機(jī)使用。雖然一對可恢復(fù)的固體火箭助推器做了大部分的工作以使航天飛機(jī)離開發(fā)射臺，但是SSME確提供了大部分的有效能量支持其軌道運行。
美國火箭發(fā)動機(jī)發(fā)展停滯階段
美國的火箭發(fā)動機(jī)的開發(fā)通常與發(fā)展特定火箭有關(guān)。由于在20世紀(jì)60年代中期建立的穩(wěn)定的運載火箭設(shè)計，空間規(guī)劃者更傾向于逐步改進(jìn)以提高性能，而不是從頭設(shè)計新的火箭。在許多基于Thor的運載火箭中，特別是Delta，越來越強(qiáng)大的固體火箭助推器與拉伸的上級階段結(jié)合的更大集群被用于逐步提高性能。
在Titan火箭系列中固體助推器的使用達(dá)到極致。在1965年，一對120英寸的固體火箭助推器被連接到一個改進(jìn)的Titan II核心上，產(chǎn)生第一個Titan IIIC，具有四倍于Titan II軌道有效負(fù)載的能力。（見《“泰坦IIIC的第一次使命”》）。
在接下來的30年中，Titan核心被拉伸，并且更長的助推器被連接以緩慢地提高其系列產(chǎn)品Titan III和Titan IV的性能，甚至Centaur被改裝為泰坦IIIE和最終的泰坦IV，進(jìn)一步提高其有效載荷能力。
但是在20世紀(jì)70年代和80年代期間，只對Atlas，Delta和Titan使用的液體火箭發(fā)動機(jī)進(jìn)行了微小的改動，以提高其性能、可靠性和可制造性。在1974年，Rocketdyne推出了RS-27來代替三角洲老化的發(fā)動機(jī)MB-3。結(jié)合了傳統(tǒng)MB-3和H-1設(shè)計的組件，RS-27只是一個僅使用20年的具有相同基本設(shè)計的現(xiàn)代化版本。但是，由于在20世紀(jì)80年代計劃使用航天飛機(jī)替代所有消耗性運載火箭（ELV），開發(fā)新發(fā)動機(jī)的需求不大。
1986年Challenger事故后，終于證實了完全依靠航天飛機(jī)實現(xiàn)發(fā)射服務(wù)的的想法是多么的愚蠢。因此，美國開始更多的從事現(xiàn)有運載火箭的設(shè)計，以及火箭發(fā)動機(jī)以為其提供動力。Delta II和III（今天仍在飛行）使用就是改進(jìn)的RS-27A發(fā)動機(jī)。從1991年開始，Atlas II使用升級的MA-5A，其中MA-5的原始YLR89增壓器被一對RS-27推力室代替。
俄羅斯發(fā)動機(jī)制造商Energomash與Pratt＆Whitney合作開發(fā)了RD-180（衍生自俄羅斯RD-170，為Zenit和退役的Energia助推器提供動力），在2000年使用取代Atlas III中的MA-5A。這個發(fā)動機(jī)燃燒煤油和LOX，并具有節(jié)流功能，且雙腔RD-180可以產(chǎn)生高達(dá)3800千牛頓的推力。這種發(fā)動機(jī)目前仍然在Atlas V中使用，并且成為近年來爭議不斷的源頭。
自SSME以來，開發(fā)的第一個全新的大型液體推進(jìn)劑火箭發(fā)動機(jī)是Rocketdyne的RS-68。燃燒液態(tài)氫和LOX可產(chǎn)生高達(dá)3314千牛頓的推力，該發(fā)動機(jī)從一開始就設(shè)計成用最小化制造成本。RS-68的零件比SSME少93％，并且被宣傳為能提供比任何其他火箭發(fā)動機(jī)更大的單位推力。自從2003年推出以來，RS-68已經(jīng)用于Delta IV系列運載火箭的第一階段。
由于 Centaur甚至在航天飛機(jī)都具有劃時代的意義，普惠公司繼續(xù)升級RL-10以滿足今年來的新需求。 最新版本的Centaur使用單個RL-10A4-2發(fā)動機(jī)作為Atlas V的上級階段。更新的版本，使用RL-10B-2發(fā)動機(jī)能產(chǎn)生110千牛頓的推力，這個發(fā)動機(jī)于1998年首次用于現(xiàn)在已退役的Delta III的第二階段，目前用于Delta IV的第二階段。RL-10也被改進(jìn)用作他用：在20世紀(jì)90年代中期在DC-X實驗火箭上使用了四個可調(diào)節(jié)的65千牛頓推力RL-10A-5發(fā)動機(jī)。
雖然在過去幾十年中已經(jīng)開發(fā)和測試了用于各種重型運載火箭概念的發(fā)動機(jī)，但趨勢是采用舊發(fā)動機(jī)的進(jìn)化升級（如用于SLS的RS-25/ SSME） 或廉價的俄羅斯運載火箭的發(fā)動機(jī)，如前面提到的Atlas V和軌道科學(xué)的Antares。
在這種趨勢和過去10年中的一系列公司兼并之間，將原來的三個美國主要的火箭發(fā)動機(jī)制造商合并成一個單一的公司Aerojet Rocketdyne，以及一個大型運載火箭的單一主要制造商，“聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）”。新發(fā)動機(jī)和運載火箭的幾十年的發(fā)展希望能緩慢地實現(xiàn)。
在航天飛機(jī)退役后，繼續(xù)存在不確定性和缺乏足夠的資金用于重型起重機(jī)火箭的發(fā)展，這只會使現(xiàn)存問題更加復(fù)雜。這使美國在與俄羅斯的關(guān)系日益緊張的時候還要依賴俄羅斯。
而唯一的例外還是SpaceX使用的廉價Merlin系列發(fā)動機(jī)，用于可負(fù)擔(dān)得起的Falcon發(fā)射車系列和正被考慮用于未來的運載火箭的Blue Origin的BE系列發(fā)動機(jī)。只有時間會告訴美國火箭發(fā)動機(jī)的發(fā)展能否恢復(fù)，即使這曾經(jīng)是這個國家的驕傲。