比冲,或比冲量、比推力(, I_\mathrm{sp})是用来表示一个反作用质量推进系统推进剂使用效率的物理量。比冲的定义为:推进系统单位质量推进剂( m,单位: kg)产生的动量( p,单位: kg\cdot \frac{m}{s} = N\cdot s),或单位质量流量的推进剂(单位: kg/s)产生的推力( F,单位: N=kg\cdot m/s^2)。根据以上两种定义,比冲的单位为牛顿·秒/千克( N\cdot s/kg)或牛顿/千克/秒( N/kg/s),简化后即米/秒( m/s)。
比冲是动量和质量分别对时间微分后求比。冲量是动量的变化量,所以这个物理量的名字叫“比冲”。
: I_\mathrm{sp} = \frac{\mathrm dp}{\mathrm dm} = \frac{\dot p}{\dot m} = \frac{F}{\dot m}
工程上为了更加直观,习惯将单位质量产生的推力作为固定参数( \frac{F}{m},单位: N/kg),然后直接用它的变量时间的单位秒( s)作为比冲的单位。在推进系统中可以理解为:某个反作用质量推进系统的比冲,是它消耗1千克推进剂产生一个标准重力加速度所持续的时间。以秒为单位的比冲数值越大,说明推进剂的工作效率越高,即用相同质量的推进剂产生的推力,可以为推进系统增加越多的动量。
参考文献
外部連結
- [https://history.nasa.gov/conghand/propelnt.htm NASA page on propellants]
- [http://www.astronautix.com/l/loxkerosene.html Lox/Kerosene propellant]
- [https://web.archive.org/web/20130521134626/http://www.braeunig.us/space/propel.htm Rocket Propellants]
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