方脸女生适合什么眉形:什么是电火箭?用它可实现光速飞行吗?

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/05/03 03:18:54

Ion Engine---离子推进器,是一种电动力的火箭发动机。它利用强大的电场加速被电离成为离子的推进剂,从而产生推力。离子发动机有很多种,有些完全依赖电力推进,有些还需要利用洛仑兹力推进,但总之,他们都属于电力推进器。

离子发动机的突出优点是比冲(推力和发动机工作时间与消耗推进剂的比值)相当惊人。传统的涡轮喷气式发动机大约只有200,一般燃烧燃料的化学动力火箭发动机也不过300-500,而离子发动机一般都可以达到2000以上,美国投入实用的型号已经可以做到3300。这就意味着消耗同等的推进剂,离子发动机的推力会比传统发动机大将近十倍。因此加速到相当的高速不是没有可能。

但是,因为技术上的问题,目前离子发动机的推力相当的小,一般只有零点几牛顿(大约10几克),因此目前还不能用来做大推力火箭。但是这种发动机的连续工作性能好,不需要大量推进剂(燃料),所以现在的一些深空探测器都使用离子发动机作为主推进器,这样可以在其较长的飞行时间内获得比传统火箭发动机能得到的更高的速度。另外很多卫星也使用这种发动机作为姿态调整发动机

目前我们使用的火箭被称为化学火箭,都是依靠化学燃料作推进剂所产生的喷气来推动其前进的。20世纪60年代初,科学家就开始研究电火箭。

电火箭的关键设备是有一台发电机和一套电子加速器。它利用发电机产生的电能,以电子形式释放出来,并在加速器中得到加速,最后从火箭尾部喷出,来产生推力。从理论上说,电火箭完全可以取得化学火箭的同样效果。但实际上,由于电子的质量很小,它所产生的推力十分微弱,远不能与化学燃料所产生的喷气相比。若要让它产生和化学火箭一样大的推力,就要配备一套十分庞大而笨重的发电设备和电子加速装置,这又将大大加重火箭的重量,显然行不通。

不过,科学家认为电火箭有它潜在的优势,它可以长时间地连续运行,不像化学火箭那样寿命很短。因为化学箭燃料消耗非常大,燃料耗尽,它的寿命也就终结。而电火箭几乎可以不用担心有用尽的时候,它还有能多次启动和控制的优点。

在目前的技术条件下,虽然电火箭还无法承担把卫星或载人飞船送上太空的任务,但它却适宜在太空无重力环境下工作,如调整卫星或其他航天器的运行姿态,让其把卫星推回原来的轨道。在太空中物体均处于失重状态,所以无须太大的力量就足以推动卫星,这对于电火箭来说是完全能够胜任的。1968年,美国首次将一组4个彼此相隔的90度的微型电火箭安装在一个同步卫星上。尽管这些电火箭只能产生几克至几十克的推力,但已足以保证同步卫星的正常运行。

电火箭还被用于卫星的变轨飞行,如让卫星从数百千米的高度飞到36000千米的同步轨道上。它也可用于推动飞船向更遥远的星星进发。但由于它的加速度很小,使飞行时间延长,因而不宜用于载人飞行。
电火箭发动机能源功率不可能达到高额,推力较小,其推重比(即推力与起飞重量之比)低,只可用作小型火箭,但能长时间工作,因而适用于在外层空间推进飞行器运行,宜作星际间长途飞行的宇航器上面级火箭。