柴油机配件-（每日一题）化学能火箭发动机——电火箭火箭发动机原理图片

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上期我们主要讲了化学能火箭发动机和液体火箭发动机和固体火箭发动机。 本期我们就来探讨一下非化学火箭发动机——电动火箭发动机。

1.电动火箭

电动火箭其实有着悠久的历史。 早在1906年船舶配件，美国工程师戈达德就提出了一种非化学能源电动火箭发动机解决方案——电动火箭。 将电能转化为动能的发动机。 20世纪60年代初，美国研制出电子轰击离子发动机。 与此同时，苏联还研制成功了稳态等离子发动机。 此后，许多国家开展研究并开发出种类繁多的电动火箭发动机。

电火箭比冲量高（单位质量推进剂产生的冲量，单位一般为S），推力小（大用处大火箭发动机原理图，小用处小），可反复启动，重量轻，寿命长。生活中，因此它们一般应用于航天器姿态控制、轨道转移、轨道修正、太空探索和星际导航等。

我们根据电动火箭发动机最基本的特性将其分为两类，一类是电热火箭发动机，另一类是电离火箭发动机。

电加热火箭发动机：我们先讲一下基本原理。 所谓电热火箭发动机是指通过通电产生高温加热推进剂（工作流体，如联氨、氨、氢气等），加热后的高温气体从喷嘴喷出，产生火箭发动机。推力。 电加热主要有两种：电阻加热和电弧加热。

以肼为工质的电阻加热发动机的比冲为300s，而采用肼电弧加热的发动机的比冲可高达600s。 它的功率几乎是肼电阻型的两倍，但缺点是效率低，电极容易烧蚀。

图片来自参考[1]

电离火箭：顾名思义，我们可以知道电离火箭的原理是利用电离作用将气体电离成等离子体，然后利用电场或磁场将等离子体高速喷射出来产生推力。 电离型可分为离子发动机、霍尔发动机和磁等离子体发动机。

电子轰击离子发动机利用电磁场使电子与推进剂气体分子碰撞，气体被电离成等离子体。 离子在静电场加速下喷射，产生推力。 因为离子的质量相当小火箭发动机原理图，所以推力会很小，但离子发动机的比冲量比较高。

电子轰击发动机原理图[1]

稳态等离子体发动机（霍尔推进器）仍然利用电子（在轴向电场和径向磁场的相互作用下）与推进剂分子碰撞，使等离子体电离。 磁场产生的电场加速带电离子形成等离子体射流，推动航天器前进。 稳态等离子体发动机是应用最广泛的离子发动机。 美国于20世纪90年代初从俄罗斯引进该型发动机，中国也于1994年进行了研究。

霍尔推进器原理图[1]

霍尔推进器

由于电力火箭技术是一项综合性技术，涉及热力学、电磁理论、电化学、等离子体物理等多个学科，且电力火箭的种类较多，本期仅作简单介绍船舶配件，下面给出分类表。

图片来自参考文献[1]。 作者马占华等.

2. 电动火箭及实验室（注）

看到这个电动火箭，我们是不是有点困惑呢？ 多了一个“动”字。 有什么区别吗？ 不同的是，这个动作是驱动，而不是直接“推”。 本质上，电动火箭仍然是液体火箭，其发动机是利用电机驱动涡轮泵的液体火箭发动机。

很多事情都是有可能的，往往只有坚持不懈、勇敢的先驱者才敢于实现自己的想法。 该领域的先驱是 Lab（实验室），成立于2006年，创始人兼首席执行官是Peter Baker。 其总部位于美国加利福尼亚州，在新西兰设有子公司和发射基地。

北京时间1月21日上午9时43分，火箭成功将一颗鸽子卫星和两颗狐猴二号卫星送入预定轨道。 这是火箭的第二次发射，代号为“STILL”。 Lab没有选择在商业发射市场与传统的大中型运载火箭竞争。 相反，Lab却另辟蹊径，聚焦微纳卫星细分市场，找到了一条适合自己的发展道路！

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