Kriogeninis variklis paprastai yra raketinis variklis, skirtas pabėgti nuo Žemės gravitacijos ir siųsti zondus į atskirus tarpus arba pakelti palydovus į orbitą. Jie naudoja skystąjį kurą, kuris atšaldomas iki labai žemos temperatūros ir kuris kitu atveju būtų dujinės būsenos esant normaliam atmosferos slėgiui ir temperatūrai, pvz., vandenilį ir deguonį. Šie degalai naudojami vienoje iš dviejų pagrindinių konstrukcijų, kad būtų sukurta kuro jėga. Vandenilis išgarinamas kaip kuras ir uždegamas deguonies oksidatoriumi, kad būtų sukurta standartinė karštos raketos trauka, arba jie sumaišomi, kad susidarytų itin karšti garai, kurie išeina iš variklio purkštuko ir sukuria trauką.
Penkios šalys šiuo metu turi sėkmingai išbandytas kriogeninių variklių varomąsias sistemas 2011 m. Tai yra JAV, Rusija ir Kinija, taip pat Prancūzija ir Japonija. Vyksta darbas Vokietijos aviacijos ir kosmoso centre Lampoldshausene, Vokietijoje, kuriant kriogeninę varomąją sistemą. Indija taip pat dar 2009 m. vietoje išbandė kriogeninės raketos konstrukciją, pagamintą Indijos kosmoso tyrimų organizacijoje (ISRO), todėl bandomoji transporto priemonė katastrofiškai sugedo.
Kriogeninė raketų kuro inžinerija buvo sukurta mažiausiai nuo septintojo dešimtmečio raketos „Saturn V“, naudotos Jungtinių Valstijų „Apollo Moon“ misijose, dizaino. Pagrindiniuose JAV erdvėlaivių varikliuose taip pat naudojamas kriogeninis kuras, kaip ir keli ankstyvieji tarpžemyninių balistinių raketų (ICBM) modeliai, kuriuos Rusija ir Kinija naudojo kaip branduolinę atgrasymo priemonę. Skystojo kuro raketos turi didesnę trauką, taigi ir greitį, nei kietuoju kuru varomų raketų, tačiau jos laikomos su tuščiais degalų bakais, nes kurą gali būti sunku prižiūrėti, o laikui bėgant pablogėja variklio vožtuvai ir jungiamosios detalės. Naudojant kriogeninį kurą kaip kurą, reikėjo degalų saugyklų, kad prireikus jį būtų galima pumpuoti į raketų variklių talpyklas. Kadangi kriogeniniu varikliu varomų raketų paleidimo laikas gali būti atidėtas iki kelių valandų, o kuro saugojimas yra rizikingas, devintajame dešimtmetyje JAV buvo pakeistos visos kietojo kuro branduolinės ICBM.
Skystas vandenilis ir skystas deguonis yra laikomi atitinkamai -423° Farenheito (-253° Celsijaus) ir -297° Farenheito (-183° Celsijaus) lygiuose. Šie elementai yra lengvai gaunami ir siūlo vieną didžiausių skystojo kuro energijos konvertavimo greitį raketų varymui, todėl jie tapo pasirinktu kuru kiekvienai šaliai, kuriai kriogeninių variklių konstrukciją. Jie taip pat sukuria vieną didžiausių žinomų specifinių impulsų greitį cheminei raketai, trunkančiam iki 450 sekundžių. Specifinis impulsas yra impulso pokyčio, tenkančio vienam sunaudoto kuro vienetui, matas. Raketa, generuojanti 440 specifinių impulsų, pvz., „Space Shuttle“ kriogeninis variklis vakuume, pasiektų maždaug 9,900 15,840 mylių per valandą (XNUMX XNUMX kilometrų per valandą) greitį, kurio pakanka, kad ji visą laiką stovėtų irstantioje orbitoje aplink Žemę. pratęstas laikotarpis.
Naujas kriogeninių variklių variantas yra bendras išplečiamas kriogeninis variklis (CECE), kurį kuria JAV Nacionalinė aeronautikos ir kosmoso administracija (NASA). Jis naudoja tipišką skystą deguonies ir vandenilio kurą, tačiau visas variklis taip pat yra peraušinamas. Degalai susimaišo, kad sukurtų 5,000 2,760° Farenheito (100 10° Celsijaus) perkaitintus garus kaip raketos traukos formą, kurią galima reguliuoti aukštyn ir žemyn nuo šiek tiek daugiau nei 2006 % iki XNUMX % traukos lygių, kad būtų galima manevruoti nusileidimo aplinkoje, pavyzdžiui, ant žemės paviršiaus. Mėnulis. Variklis buvo sėkmingai išbandytas dar XNUMX m. ir gali būti naudojamas būsimose Marso ir Mėnulio misijose.