燃氣發生器是產生具有一定壓力及溫度的燃燒氣體作為渦輪的工質的裝罝。一般由壓氣機、燃料泵及燃燒室等部件及其附屬系統組成。
燃氣發生器只提供燃燒氣體，並不對外直接做功。在某種意義上講，火箭發動機及噴氣發動機也是一種燃氣發生器，它們產生的高溫燃氣通過尾噴管，變成高速氣流噴射出去, 推動火箭或飛機前進。自由活塞式內燃 機的自由活塞部分也是一種燃氣發生器。
由於大推力液體火箭發動機燃燒室的壓力高，故需要採用渦輪泵裝置對推進劑組元進行增壓，燃氣發生器（在補燃循環發動機中，燃氣發生器也稱為預燃室）通常是這類發動機中不可缺少的組件。燃氣發生器所產生的燃氣，用來作為驅動渦輪泵的工質（見圖1),或者在增壓系統中作為增壓貯箱的工質（見圖2)。
圖1
採用燃氣發生器產生用於驅動渦輪的工質，可使發動機獲得更長的工作時間和更高的燃燒室壓力，液體燃氣發生器的燃氣既可驅動共用的渦輪，也可同時驅動氧化劑渦輪與燃料渦輪。同時驅動氧化劑渦輪與燃料渦輪的方案在J-2，HM-60和LE-5等發動機中得到應用。在LE-5發動機中，發生器產生的燃氣先進入液氫渦輪泵的渦輪，然後進入液氧渦輪泵的渦輪。
由於影響燃氣發生器實際工作過程的因素多種多樣，試驗研究又非常複雜，因此還沒有通用和嚴格的燃氣發生器設計方法。在設計燃氣發生器時，主要採用經驗方法。燃氣發生器的設計目標可以歸納如下：
圖2
在一個緊湊部件中安全地產生所需的流量、溫度和壓力的燃氣；
啟動和關機過程平滑，沒有陡的溫度峰、壓力振蕩或過量的未燃推進劑；
根據控制系統要求，能夠在較大的推進劑流量和混合比（對於雙組元推進劑）范闈內工作； [2]
能夠保持安全關機，不需要複雜的吹除和泄出系統；
對於需要多次啟動的發動機系統，能夠實現再啟動。
工作特點
（1）燃氣溫度低。一般為650〜900°C,主要取決於渦輪葉片材料的許用溫度。
（2）余氧係數偏離化學當量的余氧係數。通常採用富燃的低余氧係數，優點是燃氣與室壁的相容性好；燃氣產物的分子量低，做功能力較大。四氧化二氮/偏二甲肼等自燃推進劑的燃氣發生器，余氧係數為0.05〜0.08，質量流量密度為20〜80g/(cm2·s)。發生器的流量占發動機總流量的2%〜3%。
（3）集中燃燒。富燃的發生器，其氧化劑噴嘴排列在噴注面的中心區，與相鄰的燃料噴嘴組成較高的余氧係數。邊區只有燃料噴嘴。保證可靠的點火，穩定燃燒，防止出現低頻不穩定燃燒。
（4）停留時間長。一般為5〜12ms，以保證出口溫度均勻，避免燃氣局部溫度升高，燒蝕渦輪葉片。自燃推進劑的停留時間選擇小些，而液氧/煤油非自燃推進劑的停留時間選擇大些。
結構
圖3
燃氣發生器的噴注器有直流式和離心式兩種。離心式噴注器中有單組元和雙組元離心式噴嘴，採用蜂窩式和同心圓式排列形式。見圖3。
直流式噴注器，一般採用二股互擊式(o-f)或三股互擊式(f-o一f)兩種噴注單元。邊區採用直流式燃料噴嘴。
燃燒室
燃氣發生器的燃燒室是冷卻式的，採用再生冷卻或輻射冷卻。再生冷卻的燃燒室，有波紋板結構的，銑槽結構的和壓坑點焊結構的。再生冷卻可以減少散熱損失，降低室壁的溫度，提高承載能力，減輕質量。
輻射冷卻的燃燒室，結構簡單，加工方便，材料採用高溫合金或不鏽鋼。
根據燃氣的停留時間，確定燃燒室的容積，求出它的直徑和長度。
噴管
燃氣發生器的噴管只由收斂段組成。因為喉部出口與渦輪噴嘴相連。收斂段採用單壁的錐形殼體。
噴注器、燃燒室和噴管採用焊接連接。燃氣發生器和推力室的推進劑均由泵後供應，因此兩者的室壓和噴嘴壓降比較接近。燃氣發生器工作溫度較低，因此室壁的防護措施較簡單。燃氣發生器的停留時間較長，可以認為燃燒效率接近1。燃氣發生器的設計應當考慮到：
（1）在噴注面中心區，選擇較高的余氧係數。四氧化二氮/肼類燃料，中心區的余氧係數α≈0.12～0.20。保證可靠點火，持續穩定燃燒；
（2）選擇較高的噴嘴壓降，改善霧化混合質量，防止出現低頻不穩定燃燒；
（3）選擇足夠的停留時間，保證燃氣的出口溫度均勻；
（4）力求結構簡單、可靠。燃氣發生器作為一個獨立的組件進行裝配焊接，液壓液流試驗。它可以單獨的進行熱試，以考驗和評定啟動點火和穩定工作的可靠性。
類型
在液體火箭發動機中採用的燃氣發生器可按所使用推進劑的類型分為固體推進劑燃氣發生器和液體推進劑燃氣發生器。液體燃氣發生器根據組元的數量可分為單組元、雙組元和三組元液體燃氣發生器。