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上一期我們主要講了化學能火箭發動機，液體火箭發動機固體火箭發動機兩大類。本期我們走進非化學能火箭發動機——電火箭發動機。

一、電火箭

電火箭其實由來已久，早在1906年，美國工程師戈達德就提出了一種非化學能的電火箭發動機方案—電火箭。一種将電能轉化為動能的發動機。60年代初美國研制出了電子轟擊式離子發動機，與此同時蘇聯也成功研制了穩态等離子發動機。此後許多國家都展開了研究，至今已研制出了種類繁多的電火箭發動機。

電火箭具有比沖高（單位質量推進劑所産生的沖量，單位一般選用S）、推力小（大有大的用途，小有小的好處）、可重複啟動、質量輕壽命長，所以一般用在航天器姿态控制、軌道轉移、軌道修正、宇宙探測和星際航行中。

我們按電火箭發動機最基本的特征将其劃分為兩大類，一類是電熱式火箭發動機，另一類是電離式火箭發動機。

電熱式火箭發動機：我們首先來講下這個基本原理，所謂電熱式，就是指靠通電産生高溫加熱推進劑（工質，如肼、氨、氫等），加熱後的高溫氣體從噴口噴出産生推力。電熱加熱式主要有兩種即電阻加熱式、電弧加熱式。

以肼為為工質的電阻加熱式發動機比沖為300s，而以肼電弧加熱的發動機比沖可高達600s。差不多是肼電阻式的兩倍，但是缺點是效率低，電極易被燒蝕。

圖片來自參考文獻[1]

電離式火箭：電離式火箭，顧名思義我們可以知道其原理就是利用電離，使得氣體電離為等離子體，再利用電場或者磁場等作用使得等離子體高速噴出，以産生推力。電離式又可以分為離子發動機、霍爾發動機、磁等離子體發動機。

電子轟擊式離子發動機，就是利用電磁場作用使得電子與推進劑氣體分子碰撞，氣體電離成等離子體，離子在靜電場加速下噴射産生推力，因為離子的質量相當小，所以推力會很小，但是離子發動機的比沖都比較高。

電子轟擊式發動機原理圖[1]

穩态等離子體發動機（霍爾推進器），還是利用電子（在軸向電場和徑向磁場的相互作用下）去與推進劑分子發生碰撞電離出等離子體。磁場産生的電場再将帶電離子進行加速，形成等離子體射流，以此推動飛船前進。穩态等離子體發動機是應用最多的離子發動機，90年代初美國就從俄羅斯引進了該型發動機，中國是也在1994年就開展了研究。

圖片來自參考文獻[1]霍爾推進器原理圖[1]

霍爾推進器

由于電火箭技術是一種綜合性技術，涉及熱力學、電磁理論、電化學、等離子體物理學等學科，且電火箭種類很多，本期隻作簡單介紹，以下給出一個分類表。

圖片來自參考文獻[1].作者馬占華等

二、電動火箭與Rocket Lab（小記）

這個電動火箭我們看着是不是會有點懵，多了個“動”字，有什麼區别嗎？區别就在于這個動是帶動，而不是直接“推動”。究其本質來講電動火箭還是液體火箭，其發動機是采用電機驅動渦輪泵的液體火箭發動機。

有很多事都是可能的，往往隻有執着勇敢的先驅們敢于去實踐他們自己的想法。這個領域的先驅就是火箭實驗室公司（Rocket Lab），Rocket Lab成立于2006年，創始人兼首席執行官為彼得·貝克，總部設在美國加利福尼亞州，并在新西蘭擁有一個子公司和發射場。

北京時間01月21日09時43分，Electron火箭以一箭三星的方式成功将一顆Dove衛星和兩顆Lemur-2衛星送入預定軌道，這是該火箭的第二次發射，代号“STILL TESTING”。Rocket Lab并沒有選擇與傳統大、中型運載火箭在商業發射市場競争，而是另辟蹊徑，專注于微納衛星的細分市場，走出了一條适合自己的發展道路！

以上就是本期的全部内容，關于“電動火箭”，我們下期再做詳細介紹，敬請繼續關注閱讀！

參考文獻：

電火箭的研究現狀與應用分析. 作者馬占華, 汪南豪.

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