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推进器原理?

时间:2024-10-13 06:00|来源:未知|作者:温变仪器|点击:0次

一、推进器原理?

材质厚重的火箭推进器很像引擎,被设计用来提供许多用途。与引擎的设计原理类似,火箭推进器的管道排出气体来推进太空船以完成航程的各个阶段。

在开始阶段,外部的推进火箭提供燃料给火箭推进器,直到燃料用尽时就抛弃。

在那之后,强力的电磁体会进入火箭推进器来加速离子的激烈反应并达到近乎光速的速度,这提供了太空船绝大部份的推力。

最后,在航程的最后一阶段,推进器负责了调整太空船进入行星引力圈,提供反向推进力来缓和速度让太空船能安然步入与行星同步的轨道。

为了达到这所有的功能,推进器组必须具备有高能量离子加速的高度感应能力,也要能够掌控由固态燃料推进器所产生的数十万磅的推力。

设计火箭推进器的工程师要能完成因太空船质量与重力加速度原理所需要功能才行。

二、霍尔推进器原理?

1、霍尔推进器中的陷阱电子置于磁场中可电离所携带的推进剂。霍尔推进器包括稳态等离子体推进器(Stationary Plasma Thruster,SPT,也叫做霍尔效应推进器)和带阳极层推进器(TAL)两种。

2、典型的霍尔推进器的工作原理。交叉电磁场捕获从阴极发射的电子,电子绕磁力线旋转并在放电区内作角向漂移,此角向漂移的电子电流称为霍尔电流。而角向漂移是交叉的径向磁场与轴向电场作用的结果(即霍尔效应)。

3、这便是霍尔推进器得名的原因。角向漂移电子与通过阳极进入环形放电室的推进剂分子发生碰撞后电离,形成等离子体,其中离子在电磁场的作用下沿轴向加速,并高速喷出,从而产生推力。

三、光速推进器原理?

每一个作用力都会有一个反作用力,所有的火箭都是以此种原理运行:朝一个方向喷射燃料以向另一个方向前进。但是美国太空总署(NASA)一位工程师认为,他可以不靠燃料就带我们上太空。

螺旋推进器

NASA 马歇尔太空飞行中心(Marshall Space Flight Center)的工程师大卫·伯恩斯(David Burns)设计出「螺旋推进器」(helical engine),利用了已知在近光速运动时产生的质量改变效应。伯恩斯在NASA 的技术报告伺服器上发布了一篇描述该概念的论文。

伯恩斯的推进器原理可以这样解释。假设在无摩擦的表面上有一个盒子,盒子里面有一根杆与可以沿着杆滑动的环。如果盒子内的环被推了一下,则环将沿着杆滑动,而盒子会向后退。当环到达杆的末端时,它将撞上盒子向后反弹,箱子的移动方向也将反向。这就是牛顿第三运动定律,在正常情况下,它会将盒子限制为来回摆动。

不过伯恩斯质疑,当环的质量向一个方向移动比另一方向大得多时,会如何?如此一来,盒子一端的受力将比另一端更大,箱子将加速前进。

相对论

爱因斯坦(Albert Einstein)的狭义相对论指出,物体加速至接近光速时会增加质量,在粒子加速器中必须要考虑这点。实际上,将伯恩斯概念实现的一个简单做法,是将其上述例子的环替换为环形粒子加速器。在这种粒子加速器中,离子在一个行程中迅速加速到相对论速度,而在另一个行程中减速。

但是伯恩斯认为,抛开盒子和杆子,使用粒子加速器进行横向和圆周运动会更合理,此时加速器的形状必须像螺旋状一样,此外尺寸也必须很大,长约200 公尺,直径12 公尺,但165 百万瓦的功率才能产生1 牛顿的推力,这大约是敲键盘的力道。伯恩斯表示:「如果有足够的时间和动力,推进器本身将能达到99% 光速。」

四、喷射推进器原理?

喷射推进器的工作原理:喷射推进器应用的是动量守恒,要注意的是系统的内能在发射前后是不一样的,新增的内能来源于火箭燃料的燃烧,系统内能增加了,喷射的物质单位时间质量比较低,但速度快,所以在动量守恒定理的作用下,火箭能加速飞行。

五、火箭推进器原理?

火箭推进器的原理是牛顿第三定律——作用力与反作用力相等。火箭的燃料被点燃,产生极高的燃气压力,这些燃气通过喷嘴喷出,产生巨大的反作用力,从而推动火箭。

由于喷嘴中流出的气体速度很高,推力会持续地作用于火箭上,从而推动它向空间飞行。火箭推进器的核心技术在于如何让燃料燃烧产生极高压力,并将其转化为高速气流进行喷射。因此,火箭发动机的设计和技术难度极高,需要专业的工程师和科学家充分发掘材料和燃料性能,以满足不同的空间、高空以及深海探测等需要。

六、涡轮推进器原理?

涡轮推进器是一种喷气式发动机,其基本原理是通过将空气压缩并混合燃料后在燃烧室中燃烧,产生高温高压的气体,然后将这些气体射出喷嘴,在喷嘴前部形成高速向后排放的气流来产生推力。

涡轮推进器具有多级压气机,其中每个级别都由若干个叶轮组成。叶轮旋转时,压缩通过它们的空气流,并将其送入燃烧室。燃烧过程产生的高温高压气体在经过涡轮组时驱动它们旋转,从而带动压气机再次压缩空气,形成连续的循环。

整个涡轮推进器系统还包括可调节的喷油嘴、燃烧室和尾喷管等组件,以控制燃料的喷射量和喷射方向,从而产生所需的推力。涡轮推进器由于表现稳定、功率密度高、效率高等优点,在商业航空领域得到广泛应用。

七、量子推进器原理?

这种明显违背能量守恒定律的推进器让所有科学家都陷入了困惑之中。但现在,葡萄牙里斯本大学的科学家发表了一项研究,认为“导航波理论”可以解释这种奇怪的类量子行为。

导航波理论是一种被科学家们遗忘了的理论,和著名的量子力学哥本哈根诠释相对立。哥本哈根诠释认为粒子在观测之前没有确定的位置,而德布罗意和玻姆认为,微观粒子可以有确定的位置和动量,只是对粒子位置和速度的测量,必须遵守不确定性原理。这个理论被称为德布罗意-玻姆理论,或导航波理论,从来没有一个公认的名字,差不多已被人们遗忘了。

八、脉冲推进器原理?

脉冲推进器是一种利用喷射高速离子或粒子来产生推力的推进系统。它基于牛顿第三定律,通过排放离子或粒子的高速喷射,产生反作用力推动航天器。

脉冲推进器通常使用电场或磁场加速离子或粒子,然后将其排放出去。这种推进器具有高速、高效、长寿命和低燃料消耗的特点,适用于长时间的太空探测任务。

九、快艇推进器原理?

原理:

快艇推进器,是指船舶推进装置中的能量变化器。它将发动机产生的动力转变成船舶行进的推力,以克服船舶在水中航行的阻力,推动船的行进。最常见的是螺旋桨,此外还有明轮、喷水推进器、喷气推进器、导管推进器和平旋推进器等。

推动船舶前进的机构。它是把自然力、人力或机械能转换成船舶推力的能量转换器。推进器按作用方式可分为主动式和反应式两类。靠人力或风力驱船前进的纤、帆(见帆船)等为主动式,桨、橹、明轮、喷水推进器、螺旋桨等为反应式。现代运输船舶大多采用反应式推进器,应用最广的是螺旋桨。

十、喷气推进器原理?

气推进是英国著名物理学家艾萨克·牛顿(Isaac Newton)爵士的第三运动定律的 实际应用。该定律表述为:"作用在一物体上的每一个力都有一方向相反大小相等的反作用力。"就飞机推进而言,"物体"是通过发动机时受到加速的空气。产生这一加速度所需的力有一大小相等方向相反的反作用力作用在产生这一加速度的装置上。喷气发动机用类似于发动机/螺旋桨组合的方式产生推力。二者均靠将大量气体向后推来推进飞机,一种是以比较低速的大量空气滑流的形式,而另一种是以极高速的燃气喷气流形式。

著名例子

这一同样的反作用原理出现于所有运动形式之中,通常有许多 应用方式。喷气推进原理最早的著名例子是公元一世纪作为一种玩具生产的古希腊人希罗的发动机。这种玩具表明从喷嘴中喷出的水蒸气的能量能够把大小相等方向相反的反作用力传给喷嘴本身,从而引起发动机旋转。类似的旋转式花园喷灌器是这一原理更为实用的一个例子。这种喷灌器借助于作用于喷水嘴的反作用力旋转。现代灭火设备的高压喷头是"喷流反作用"的一个例子。由于水喷流的反作用力,一个消防员经常握不住或控制不了水管。也许,这一原理的最简单的表演是狂欢节的气球,当它放出空气或气体时,它便沿着与喷气相反的方向急速飞走。

内部现象

喷气反作用绝对是一种内部现象。它不象人们经常想象的那样说 成是由于喷气流作用在大气上的压力所造成的。实际上,喷气推进发动机,无论火箭、冲压喷气、或者涡轮喷气,都是设计成加速空气流或者燃气流并将其高速排出的一种装置。当然,这样做有不同的方式。但是,在所有例子中,作用在发动机上的最终的反作用力即推力是与发动机排出的气流的质量以及气流的速度成比例的。换言之,给大量空气附加一个小速度或者给少量空气一个大速度能提供同样的推力。实用中,人们喜欢前者,因为降低喷气速度能得到更高的推进效率。

它们的工作过程可归纳为:进气、压缩、燃烧、排气。

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