火箭发动机的比冲，是个什么鬼？

许多人，尤其是军事爱好者，在阅读文章时都很熟悉Bichong这个词。然而，对包括作者在内的许多人来说，“笔重”的本质是什么？这确实是完全盲目的。当理解时，它就更加无关紧要了。

这真的与注射时间无关。

几年前，当我看到一篇文章说“RS-68火箭发动机”很棒，它在海平面上的比冲是365秒，而在真空下是410秒，我想这可能意味着RS-68火箭发动机在大气环境下可以继续喷射365秒，而在真空下可以喷射410秒。我其实是这样理解的……这真的是错的。

事实上，这里的“365秒”和“410秒”与火箭燃烧和喷射的时间无关。

那么，“365秒”在这里是什么意思？为了理解这一点，让我们先来看一下毕冲。

比冲是对火箭发动机燃料利用效率的描述。火箭发动机每单位重量推进剂产生的冲量就是比冲！它的标准国际单位是“米/秒”。

嘿，“米/秒”不是速度的单位吗？为什么毕冲也是这个样子？是的，比冲的单位和速度的单位是一样的，那么它的本质是什么？

比冲的本质是燃料燃烧的“喷射速度”。因此，许多文章会告诉你，比冲越大，发动机的功率就越大。这很容易理解，无论是火箭发动机还是飞机上的涡轮喷气发动机，其提供动力的原理是燃料燃烧并向后喷射。然后，根据动量守恒，注入物质的速度越大，它给飞机带来的反推力就越大。

既然比冲本质上是对喷射速度的描述，为什么我们经常看到的单位是“秒”？这是因为过去传统遗留下来的问题有两个单位的比冲，一个是传统的“秒”单位，另一个是根据国际单位标准的“米每秒”单位。

比冲的单位“秒”是根据比冲定义的，即比冲是由单位重量流量的推进剂产生的推力。

“重量流”听起来很尴尬。它在过去是一个老单位，在国家标准中没有这样的名称。

然而，通常根据推进剂每单位重量流量产生的推力来计算比冲。结果以秒为单位导出。可以理解的是，火箭发动机可以用一千克燃料连续产生一千克推力达几秒钟。

在将来，我们会在文章中多次看到特定的脉冲是以“秒”为单位的。那时，我们可以很容易地通过简单的转换将它转换成喷流速度，也就是说，将“秒”乘以标准重力g，即9.80665米/秒，然后将其转换成“米/秒”，因为两个不同的单位只相差一个g。为简单起见，9.80665的值可以大约等于10，所以如果您看到某个发动机的比冲是365秒之后，您可以乘以10，得到3650米/秒，然后您可以哦，这台发动机的原始喷射速度是3650米/秒，所以你可以很容易地测量和比较许多发动机的性能。

对毕冲的误解

说到比赛的本质，我们现在可以消除对比赛的一些误解:

例如，比冲与发动机的推力无关。比冲仅描述发动机的能效。

一些离子推进器的比冲为10，000秒，喷射速度约为每秒100，000米，即每秒100公里。虽然离子推进器的比冲很高，但它的推力很小，大概只能吹一张纸。

哪个发动机比其他国家更强？

图为F-1火箭发动机，海平面比冲为263秒(即喷射速度约为2.58公里/秒)

F-1火箭发动机由美国洛克希德公司设计和制造。它是一种煤油和液氧发动机，用于土星五号运载火箭的第一级，并为阿波罗登月计划服务。在上图中，站在发动机旁边的是沃纳·冯·布劳恩(1912年3月23日-1977年6月16日)。他是普鲁士火箭专家，20世纪航天工业的先驱之一，曾是著名的V1和V2火箭的总设计师。德国战败后，美国将他和他的设计团队带到美国，主持阿波罗4号运载火箭土星5号的设计。美国宇航局用下面的话来描述冯·布劳恩:“毫无疑问，他是历史上最伟大的火箭科学家。他最大的成就是在担任美国宇航局马歇尔太空飞行中心总指挥时，主持了土星5号的研发。1969年7月，他成功实现了人类首次登上月球的壮举

图为RD-170火箭发动机的衍生型号RD-171。它的海平面比冲是309秒(3.03千米/秒)

RD-170是俄罗斯开发的世界上最大的推力液体火箭发动机。它使用煤油和液氧，单推力为800吨，四腔四喷嘴设计。它被用于第一阶段的能源和天顶运载火箭。

图为RD-170衍生型号RD-180火箭发动机。其海平面比冲为311秒(3.05公里/秒)，推力可达400吨，相当于将RD-170分成两部分，两个燃料室和两个喷嘴。用于美国第一阶段的擎天柱二号和擎天柱三号运载火箭。

几个月前，俄罗斯副总理表示，由于美国和欧洲因乌克兰问题对俄罗斯实施经济制裁，俄罗斯已决定暂停向美国出口研发-180火箭发动机，除非美国承诺火箭发动机仅用于发射非军事用途的航天器。他这样解释道:“利用俄罗斯人民的智力资源发射他们的军事有效载荷来执行我们根本不知道的任务，这难道不奇怪吗？”

美国的反应是什么？据说，甚至在禁令生效之前，购买研发-180的速度就会加快。

图为RS-68火箭发动机。其改进型RS-68A的海平面比冲为359秒，真空比冲为412秒(4.04公里/秒)

RS-68火箭发动机的最大推力约为319吨。制造商是美国洛克希德·马丁公司，它使用液态氢和氧。目前，它是世界上最大的氢燃料火箭发动机。其最初的设计意图主要是降低生产成本。

图为中国YF-100火箭发动机，海平面比冲为300秒(2.9公里/秒)。该发动机用于9月20日发射的长征6号火箭的第一级。

YF-100由中国航天推进技术研究所研制，是中国第一代120吨级燃烧循环液氧煤油火箭发动机。它的前身是我国在20世纪90年代从前苏联获得的RD-120发动机。未来，YF-100火箭发动机和YF-77氢氧火箭发动机将成为我国新一代运载火箭的主要动力。

咳咳，经过一轮比赛，毫无疑问，洛克希德·马丁公司生产的RS-68火箭发动机以“365秒海平面竞争和410秒真空”的成绩获得桂冠。

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