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定义

标准定义

比冲的定义为单位推进剂的量所产生的冲量,用符号表示。其中推进剂的量有两种描述方式,一种是重量描述,一种是质量描述。相应的定义式如下:

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其中:

:推进剂的产生的冲量

:推进剂的重量

:推进剂的质量

需要注意的是,一般“重量”概念与地表附近的引力场有关,但在太空或轨道中“重量”只表示质量乘以标准重力加速度(或称标准重力) ,即是一个约定的常数,精确定义为,不随所处引力场位置变化而变化。

扩展定义

将定义式进行扩展。利用 以及 可以得到下式:

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其中:

:发动机推力,

:推进剂质量流速,即

:标准重力加速度,精确定义为

也是比冲又被称为“比推力”的原因。

上面定义的是瞬时比冲,我们还可以对时间积分写出时间平均下的比冲表示:

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其中, 表示发动机工作时间。上式中的推力 与推进剂质量流速 都可以随时间变化而不同。2

可以发现,在重量和质量两种描述下,比冲的表示仅仅只是相差一个常数系数

对于液体发动机,容易测量每时刻的推力以及推进剂流速,从而计算瞬时或平均比冲;但是固体发动机很难计算推进剂流速,因此通常用下式计算平均比冲:

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其中, 表示在发动机工作时间 内消耗的推进剂质量。2

单位与换算

根据比冲的定义式,容易写出比冲的量纲。通用的单位有国际单位(米,千克,秒)与美国常用的英制工程单位(英尺,磅,秒)两种。

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单位换算如下表所示

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来源: 百度百科

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