飞行器推进系统

feixingqi tuijin xitong
飞行器推进系统
flight vehicle propulsion system

   利用反作用原理为提供推力的装置。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。
　推进系统要产生推力，必须有能源、工质和动力装置。可供飞行器利用的能源有化学能、太阳能和核能。化学能是飞行器最常用的能源，太阳能和核能在飞行器上的利用正处于研究开发阶段。用于推进飞行器的工质有空气、燃气或其他气体。动力装置包括发动机和推进器。有时发动机本身就是推进器。能源和工质既可由飞行器自带，也可在飞行中由飞行器自外界环境取用（例如太阳能、空气）。推进系统是飞行器的重要组成部分，对飞行器的发展有重大影响。只是在有了性能较好的活塞式发动机后，人类第一架飞机才得以升空；有了，飞机的飞行速度才有可能超过音速；有了高性能的，能乘几百人的巨型客机才可能投入航线使用；有了各种类型的，星际航行才由幻想变为现实。
　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）。
　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。
　分类　飞行器推进系统按工作原理的不同分为两大类：一类是间接反作用式，另一类是直接反作用式。
              [飞行器推进系统分类]　间接反作用推进系统　发动机和推进器不是一体，发动机工作时只输出机械功，而不能直接推动飞行器前进。发动机通过推进器（空气螺旋桨或旋翼）驱使工质（空气）加速流动，气流在推进器上产生反作用力，推动飞行器前进。属于这一类的发动机有：
　①活塞式航空发动机：由一般汽油活塞发动机发展而成，它在功率、重量、耗油率、可靠性方面有很大改善。用它带动产生推力。
　②：属于的一种。发出的功率除带动外，还带动空气螺旋桨。飞行器总推力由空气螺旋桨产生的拉力和喷气产生的反作用推力组合而成，其中后者仅占一小部分。
　③：也属于燃气涡轮发动机。燃气通过涡轮驱动转轴输出轴功率，一般用来带动。由喷管流出的燃气只产生很小推力，甚至根本不产生推力。
　④航空电动机:由一般电动机发展而来,但具有适用于飞机的特点。由太阳能电池组给直流电动机供电，通过减速器带动空气螺旋桨产生推力。
　直

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