定义

基于I.牛顿提出的作用力等于反作用力的原理,飞行器推进系统驱使一种工质(工作介质)沿飞行相反方向加速流动,工质就在飞行器上施加一个反作用力,推动飞行器的这个反作用力就是

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推进飞行器

发展概况飞行器推进系统发展的历史并不很长,从1903年美国第一次在飞机上使用 8.8千瓦的内燃机,发展到1969年美国"土星"5号使用大推力的 F-1发动机和J-2液氧-液氢发动机把人送上月球,相距只有66年.在这段历史时期中,初期取得了长足的进展,各国研制出一大批性能优良的活塞式航空发动机,装备了40年代以前的所有飞机.随着科学技术、材料、工艺水平的提高,空气喷气发动机应运而生。1939年德国的装有He-178涡轮喷气发动机的飞机飞上天空,接着1941年英国的装有W-1涡轮喷气发动机的飞机也进行了试飞。到 1944年,涡轮喷气发动机已正式投入使用。第二次世界大战后,航空喷气发动机得到迅猛发展,各种性能优良的喷气式飞机相继出现。与航空事业高速发展的同时,航天事业也取得了稳步进展。自从1903年俄国提出星际航行设想后,1926年美国第一次进行了装有的火箭的试验性飞行.1944年德国发射了装有脉冲式冲压发动机的V-1导弹,接着又制成了采用液氧-酒精的液体火箭发动机,并用于V-2导弹.第二次世界大战后,美国和苏联在德国火箭技术的基础上,积极发展火箭推进技术.苏联在研制成功多机组合的液氧-煤油液体火箭发动机后,于1957年发射了第一颗,并于1961年第一次将送入太空.美国在制成大推力的助推发动机和高性能的液氧-液氢发动机后,1969年成功地进行了载人登月飞行.1981年美国首航成功,它使用了大推力,高性能和可以重复使用的火箭发动机.随着战略导弹武器的发展,美国和苏联先后研制出高性能的.航天飞机采用巨型固体火箭发动机助推,单台发动机推力已超过10兆牛(约1千吨力).</p><p>除了化学能源的飞行器推进系统外,人们正在积极研究利用核能和太阳能的推进系统.美国1970年发射的空间电火箭实验卫星,装了两台电火箭发动机,所用电能就是太阳能经电池转换得来的.美国研制的太阳能飞机于1981年7月成功地横渡英吉利海峡.从 1945年到1961年人们对飞机上用的核推进装置作了不少研究,但尚未能实用.为了在航天器上使用核能推进,美国研制了真空推力为 220千牛(约22吨力)的试验发动机.其他如太阳加热式火箭发动机,光子火箭发动机,太阳帆等新型推进系统也都在研究探索之中.但其中太阳帆利用光压直接推进航天器,已不属于反作用推进原理.</p><p>

星际核脉冲推进

1955年,美国核科学家乌拉姆与埃弗雷特合作发表了研究论文

推进

《论利用外部核爆炸推进飞行器的方法》,首次提出恒星际航行的核脉冲推进方法。该方法的基本思路是:建造一个巨大的飞船,在飞船的尾部装上高强度的防护板,飞船内部装上数量很多的小型核爆炸装置。当飞船利用火箭等工具送入太空后,即可在防护板后面以一定时间间隔引爆小型核爆炸装置,从而推动飞船加速前进。这一设想提出后,也引起了许多更进一步的研究,并且对推进方式进行了某种改进。目前所说的核脉冲推进方式利用核能的方式主要有三种:利用核反应堆的热能、直接利用来自反应堆的高能粒子、利用核弹爆炸。在已经出现的有关恒星际航行的动力问题研究中,人们普遍认为核脉冲推进是技术水平最低的,但也远远超过了目前的技术水平。因此,核脉冲推进还一直处在理论探讨阶段。

推进剂

propellant

又称推进药,有规律地燃烧释放出能量,产生气体,推送火箭和导弹的火药。要求它具有下列特性:①比冲量高;②密度大;③燃烧产物的气体(或蒸气)分子量小,离解度小,无毒、无烟、无腐蚀性,不含凝聚态物质;④火焰温度不应过高,以免烧蚀喷管;⑤应有较宽的温度适应范围;⑥点火容易,燃烧稳定,燃速可调范围大。⑦物理化学安定性良好,能长期贮存;⑧机械感度小,生产、加工、运输、使用中安全可靠;⑨经济成本低、原料来源丰富;⑩若为固体推进剂,还应有良好的力学性质,有较大的抗拉强度和延伸率。常用的推进剂主要有固体、液体两种,少量固液混合体也在试用。

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  • 更新时间: 2015-01-08