一提到火箭，你是不是立馬覺得那是一種高精尖設備，是一種我們隻能仰望的存在？哈哈哈，其實不然，發動機利用到的原理其實是極為簡單的，甚至在初中物理裡面就有涉及。

火箭發動機利用到的原理就是高中學過的牛頓第三定律，即相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。也就是說你把一個東西向後抛出，那你就會受到物體對你的一個反作用力。

你一定玩過氣球，當你把氣球吹起來之後放手，他可以在不依靠外力情況下飛走，這其實就可以看做是一種簡單的噴氣式發動機，它在飛走的過程中有大量的氣體從氣球中噴出，噴出的氣體又會給氣球一個反作用力，最終使得氣球飛起來。

當然火箭發動機實際工作要比氣球吹氣複雜許多，但基本原理是一緻的。火箭自帶的燃料及氧化劑在火箭發動機燃燒室内燃燒膨脹，釋放出大量氣體，這些氣體物質就在内部高溫高壓條件下快速向後噴出，而這些快速噴出的氣體給火箭一個巨大的反作用力，正是這個反作用力推動火箭直沖雲霄。簡單來講火箭發動機工作就是不停地往後面扔東西，而且扔出去的東西速度還要快，這樣就會産生反作用力，推動火箭前進。

當前我們常見的火箭發動機主要是化學燃料發動機，即使用化學燃料在發動機燃燒室内燃燒産生高速噴射的氣流從而産生推力。但是因為不同燃料所能釋放的能量是不同的，因此使用不同燃料的火箭發動機能力存在極大的差異。

形容火箭發動機燃料性能的指标之一為比沖，下表為常見火箭燃料的比沖值。

常用的火箭的發動機的燃料組合中比沖最高的是液氫液氧，按照數據，液氫液氧的真空比沖高達463s，在1atm的标準大氣壓下比沖也有390s。但是，液氫液氧存在幾個比較大的問題。其一就是存儲條件比較苛刻。液氫的沸點隻有20K，而液氧的沸點是90K，凝固點是50K。換句話說如果液氫和液氧同一個溫度存儲，那麼液氧會凝固的......所以二者要用不同的溫度存儲，這就需要砸錢了。所以氫氧火箭都有一個特點，貴。

另一個就是液氫的比沖雖然高但是密度太小了，隻有70.85(千克/立方米)，要知道水的密度可是1000千克/立方米啊，要裝下夠飛行的液氫顯然需要更大的體積。所以用液氫液氧當做主動力的火箭都有一個特色：胖。比如長征五号就被稱為“胖五”，還有美國航天飛機腹部那個無比巨大的燃料罐。

液氧煤油是液體火箭現在用得最多的推進劑，便宜實惠性價比高，但是性能要差不少。液氧煤油發動機的理論真空比沖接近367s，海平面比沖更是隻有300s。但是煤油密度大，保存溫度又可以和液氧溫度接近，所以使用方便且采用沒有發動機的機體都比較苗條，比如長征七号，身材要苗條許多。

另外比較出名的就是四氧化二氮 偏二甲肼了，傳說中的毒發，有劇毒，理論真空比沖為347s，海平面比沖為292s，略低于煤油。但是，人家是常溫燃料......就問你服不服，不用點火，混合在一起就直接燃燒發力，簡單......我國長征5号、長征7号出來之前，長征二、三、四基本上都是使用偏二甲基肼作為火箭燃料，最典型發射場景就是發射場那滾滾橙煙，看着就不環保。

目前還有一種發動機是霍爾發動機，不知道大家聽說過沒？霍爾發動機原理與常規火箭發動基本一緻，均為噴出高速氣體從而獲得推力，但是兩者高速氣體産生的方式卻大不相同。常規火箭發動機向後噴出的高速氣流是由于火箭燃料在燃燒室内燃燒并釋放出巨大的能量，從而推動氣體噴出。

霍爾發動機則不同，他是利用電力産生電磁場，讓帶電粒子（一般為電子）在電場中加速從而達到極高的速度，此時将某一種惰性氣體注入到電場中，氣體被高速電子轟擊成為等離子體，這些離子再經過電場的加速之後，然後再中和羽流中的離子，最終能讓噴射出的氣體加速至超過10公裡/秒，最快甚至可達80公裡/秒。相比之下，火箭發動機産生的氣流速度通常隻有2至4公裡/秒。因此霍爾發動機比沖要比火箭發動機高幾個數量級。

霍爾推進器的推力都非常小，普遍隻有幾十毫牛，最大的也隻有幾牛，例如，天和核心艙上的HET-80霍爾推進器，單台推力僅為80毫牛（0.08牛），這麼小的推力隻能推動一張紙，遠比不上能夠産生2500牛推力的軌控發動機。

霍爾發動機推力雖小，但是其推力能量主要來自于電能，而電能在太空中是可以直接獲取的，并且盡管加速度很小，但經過長時間持續加速，累積起來，就能有一個比較可觀的速度增量。據估計，天和核心艙的四台霍爾推進器持續運行一天，可以讓空間站産生大約0.7米/秒的速度增量。因此霍爾發動機也被廣泛應用于長期在軌運行的衛星的速度損失補償。

你還知道其他哪些火箭發動機，歡迎在評論區留下你的見解看法。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!