推進

推進

推進形容事物的運動狀態(向前運動)。在軍事上指以武力強力前進即為推進。

定義

基於I.牛頓提出的作用力等於反作用力的原理,飛行器推進系統驅使一種工質(工作介質)沿飛行相反方向加速流動,工質就在飛行器上施加一個反作用力,推動飛行器的這個反作用力就是<>。

推進飛行器

發展概況 飛行器推進系統發展的歷史並不很長,從1903年美國<>第一次在飛機上使用 8.8千瓦的內燃機,發展到1969年美國“土星”5號<>使用大推力的 F-1發動機和J-2液氧-液氫發動機把人送上月球,相距只有66年。在這段歷史時期中,初期<>取得了長足的進展,各國研製出一大批性能優良的活塞式航空發動機,裝備了40年代以前的所有飛機。隨著科學技術、材料、工藝水平的提高,空氣噴氣發動機應運而生。1939年德國<>的裝有He-178渦輪噴氣發動機的飛機飛上天空,接著1941年英國<>的裝有W-1渦輪噴氣發動機的飛機也進行了試飛。到 1944年,渦輪噴氣發動機已正式投入使用。第二次世界大戰後,航空噴氣發動機得到迅猛發展,各種性能優良的噴氣式飛機相繼出現。與航空事業高速發展的同時,航天事業也取得了穩步進展。自從1903年俄國<>提出星際航行構想後,1926年美國<>第一次進行了裝有<>的火箭的試驗性飛行。1944年德國發射了裝有脈衝式衝壓發動機的V-1飛彈,接著又製成了採用液氧-酒精<>的液體火箭發動機<>,並用於V-2飛彈。第二次世界大戰後,美國和蘇聯在德國火箭技術的基礎上,積極發展火箭推進技術。蘇聯在研製成功多機組合的液氧-煤油液體火箭發動機後,於1957年發射了第一顆<>,並於1961年第一次將<>送入太空。美國在製成大推力的助推發動機和高性能的液氧-液氫發動機後,1969年成功地進行了載人登月飛行。1981年美國<>首航成功,它使用了大推力、高性能和可以重複使用的火箭發動機。隨著戰略飛彈武器的發展,美國和蘇聯先後研製出高性能的<>。太空梭採用巨型固體火箭發動機助推,單台發動機推力已超過10兆牛(約1千噸力)。
 除了化學能源的飛行器推進系統外,人們正在積極研究利用核能和太陽能的推進系統。美國1970年發射的空間電火箭實驗衛星,裝了兩台電火箭發動機,所用電能就是太陽能經電池轉換得來的。美國研製的太陽能飛機於1981年7月成功地橫渡英吉利海峽。從 1945年到1961年人們對飛機上用的核推進裝置作了不少研究,但尚未能實用。為了在太空飛行器上使用核能推進,美國研製了真空推力為 220千牛(約22噸力)的試驗發動機。其他
如太陽加熱式火箭發動機<>,光子火箭發動機<>、太陽帆<>等新型推進系統也都在研究探索之中。但其中太陽帆利用光壓直接推進太空飛行器,已不屬於反作用推進原理。
 

星際核脈衝推進

1955年,美國核科學家烏拉姆與埃弗雷特合作發表了研究論文

推進推進
《論利用外部核爆炸推進飛行器的方法》,首次提出恆星際航行的核脈衝推進方法。該方法的基本思路是:建造一個巨大的飛船,在飛船的尾部裝上高強度的防護板,飛船內部裝上數量很多的小型核爆炸裝置。當飛船利用火箭等工具送入太空後,即可在防護板後面以一定時間間隔引爆小型核爆炸裝置,從而推動飛船加速前進。這一構想提出後,也引起了許多更進一步的研究,並且對推進方式進行了某種改進。目前所說的核脈衝推進方式利用核能的方式主要有三種:利用核反應堆的熱能、直接利用來自反應堆的高能粒子、利用核彈爆炸。在已經出現的有關恆星際航行的動力問題研究中,人們普遍認為核脈衝推進是技術水平最低的,但也遠遠超過了目前的技術水平。因此,核脈衝推進還一直處在理論探討階段。

推進劑

propellant
又稱推進藥,有規律地燃燒釋放出能量,產生氣體,推送火箭和飛彈的火藥。要求它具有下列特性:①比衝量高;②密度大;③燃燒產物的氣體(或蒸氣)分子量小,離解度小,無毒、無煙、無腐蝕性,不含凝聚態物質;④火焰溫度不應過高,以免燒蝕噴管;⑤應有較寬的溫度適應範圍;⑥點火容易,燃燒穩定,燃速可調範圍大。⑦物理化學安定性良好,能長期貯存;⑧機械感度小,生產、加工、運輸、使用中安全可靠;⑨經濟成本低、原料來源豐富;⑩若為固體推進劑,還應有良好的力學性質,有較大的抗拉強度和延伸率。常用的推進劑主要有固體、液體兩種,少量固液混合體也在試用。

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