航天器推进

太空飛行器推進是任何加速太空飛行器人造卫星的方法,目前已知具有許多方式,每一種方式都有弱點與優點。目前許多推進方式是採用火箭

NASA太空中心裏試驗中的RS-68發動機

推進方法

利用行星引力減速
利用行星引力加速的示意圖,現在的太陽系內航行非常依賴這種方法加速

火箭發動機

噴氣發動機

太陽帆的想像圖

電磁加速器

推進設備

可能違背物理法則的推進系統

不同的方法

航天器推進
方法有效排氣
速度

(km/s)
推力
(N)
持續時間最大ΔV
(km/s)
技术就绪指数
(9成最高,1為最低)
固態火箭1 - 4103 - 107分鐘~ 79:已经过实际飞行验证
混合火箭1.5 - 4.2<0.1 - 107分鐘> 39:已经过实际飞行验证
單裝藥火箭 (裝藥)1 - 30.1 - 100毫秒-分鐘~ 39:已经过实际飞行验证
液態火箭1 - 4.70.1 - 107分鐘~ 99:已经过实际飞行验证
靜電離子推力器15 - 210[1]10−3 - 10月/年> 1009:已经过实际飞行验证
霍爾推力器 (HET)8 - 5010−3 - 10月/年> 1009:已经过实际飞行验证[2]
Resistojet rocket2 - 610−2 - 10分鐘?8: 已经过实际飞行验证 [3]
電弧噴射火箭4 - 1610−2 - 10分鐘?8: 已经过实际飞行验证
Field Emission Electric Propulsion (FEEP)100[4]-13010−6[4]-10−3[4]月/年?8: 已经过实际飞行验证 [4]
脈衝等離子體推力器 (PPT)~ 20~ 0.1~2,000-10,000 小時?7:原形於太空中經過試驗
雙模式推進火箭1 - 4.70.1 - 107毫秒-分鐘~ 3 - 97: 原形於太空中經過試驗
太陽帆300,000:Light
145-750:Wind
9/km2 @ 1 AU
230/km2@0.2AU
10−10/km2@4 ly
不定> 409:光压高度控制系统已通过实际飞行验证
6:仅在太空中成功展开过
5:Light-sail validated in lit vacuum
三裝藥火箭2.5 - 5.30.1 - 107分鐘~ 96:原形於太空中經過試驗[5]
磁等离子体动力推力器 (MPD)20 - 100100星期?6:1 kW推力型於太空中經過試驗 [6]
核热火箭9[7]107[7]分鐘[7]> ~ 206: 原形於太空中經過試驗
質量投射器 (for propulsion)0 - ~30104 - 108?6:32MJ推力型於太空中經過試驗
系留推进技术N/A1 - 1012分鐘~ 76:31.7 km型於太空中經過試驗 [8]
空气放大火箭技术5 - 60.1 - 107秒-分鐘> 7?6: 原形於太空中經過試驗 [9][10]
液体燃料进气引擎4.5103 - 107秒-分鐘?6: 原形於太空中經過試驗
脉冲引射推进技术 (PIT)10[11]-80[11]20?5:部分制品已在真空试验环境下通过实验[11]
可变比冲磁等离子体火箭 (VASIMR)10 - 30040 - 1,200日 - 月> 1005:Component-200 kW 部分制品已在真空试验环境下通过实验
磁场摆动放大推进技术10 - 1300.1 - 1日 - 月> 1005:部分制品已在真空试验环境下通过实验
太阳热力火箭7 - 121 - 100星期> ~ 204:只在一般实验室进行过相关试验[12]
Radioisotope rocket7 - 81.3 - 1.5?4:只在一般实验室进行过相关试验
核-电火箭(As electric prop. method used)可變可變可變?4:Component-400kW 只在实验室进行过相关试验
獵戶座計劃 (近期核脉冲推进)20 - 100109 - 1012~30-603:Validated-900 kg proof-of-concept[13][14]
太空電梯N/AN/A不定> 123:只在理论上证明可行
Reaction Engines SABRE[15]30/4.50.1 - 107分鐘9.43:只在理论上证明可行
電動帆145-750:Wind?不定>403:只在理论上证明可行
磁化帆145-750:Wind70/40Mg[16]不定?3:只在理论上证明可行
Magnetic sail#Mini-magnetospheric plasma propulsion200~1 N/kW?3:只在理论上证明可行[17]
Beam-powered/Laser(As prop. method powered by beam)可變可變可變?3:只在理论上证明可行
发射环/Orbital ringN/A~104分鐘>>11-302:Technology 尚处概念论证阶段
核脈衝推進 (代達羅斯計劃)20 - 1,000109 - 1012~15,0002:Technology concept formulated
气芯反应堆火箭10 - 20103 - 106??2: 概念论证阶段
核盐水火箭100103 - 107小時?2: 概念论证阶段
裂變帆????2: 概念论证阶段
裂变碎片火箭15,000???2: 概念论证阶段
核光子火箭300,00010−5 - 1年-幾十年?2: 概念论证阶段
聚变火箭100 - 1,000???2: 概念论证阶段
反物質催化核脈衝推進200 - 4,000?日-星期?2: 概念论证阶段
反物質火箭10,000-100,000???2:概念论证阶段
巴萨德冲压发动机2.2 - 20,000?不定~30,0002:概念构想阶段
重力电磁环发射器300,000:GEM??<300,0001:Basic principles observed & reported
阿庫別瑞引擎>300,000??1:该概念相关原理刚刚被提出
方法有效排氣
速度

(km/s)
推力
(N)
持續時間最大ΔV
(km/s)
技术就绪指数
(9成最高,1為最低)

行星和大气发射

某些发射方法不采用火箭或以火箭为辅助设备,这些称为非火箭航天发射

参考文献

  1. . [2010-11-10]. (原始内容存档于2012-12-03).
  2. Hall effect thrusters have been used on Soviet/Russian satellites for decades.
  3. A Xenon Resistojet Propulsion System for Microsatellites Archived 2010-09-18 at WebCite (Surrey Space Centre, University of Surrey, Guildford, Surrey)
  4. . [2011-07-07]. (原始内容存档于2011-07-07).
  5. . [2010-02-10]. (原始内容存档于2010-02-10).
  6. . [2020-09-17]. (原始内容存档于2019-04-28).
  7. . [2009-04-08]. (原始内容存档于2009-04-08).
  8. . [2010-11-10]. (原始内容存档于2003-02-10).
  9. Gnom 存檔,存档日期2010-01-02.
  10. NASA GTX 存檔,存档日期2008-11-22.
  11. (PDF). [2010-11-10]. (原始内容存档 (PDF)于2014-02-11).
  12. Pratt & Whitney Rocketdyne Wins $2.2 Million Contract Option for Solar Thermal Propulsion Rocket Engine 页面存档备份,存于 (Press release, June 25, 2008, Pratt & Whitney Rocketdyne)
  13. . July 2003 [2006-07-31].
  14. Brownlee, Robert R. . June 2002 [2006-07-31].
  15. (PDF). [2009-02-27]. (原始内容 (PDF)存档于2009-02-27).
  16. . [2010-11-10]. (原始内容存档于2013-01-03).

外部連結

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