比冲

比冲，或比冲量、比推力（英語：specific impulse，${\displaystyle I_{\mathrm {sp} }}$）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（${\displaystyle m}$，单位：${\displaystyle kg}$）产生的动量（${\displaystyle p}$，单位：${\displaystyle kg\cdot {\frac {m}{s}}=N\cdot s}$），或单位质量流量的推进剂（单位：${\displaystyle kg/s}$）产生的推力（${\displaystyle F}$，单位：${\displaystyle N=kg\cdot m/s^{2}}$）。根据以上两种定义，比冲的单位为牛顿·秒/千克（${\displaystyle N\cdot s/kg}$）或牛顿/千克/秒（${\displaystyle N/kg/s}$），简化后即米/秒（${\displaystyle m/s}$）。

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”。

${\displaystyle I_{\mathrm {sp} }={\frac {\mathrm {d} p}{\mathrm {d} m}}={\frac {\dot {p}}{\dot {m}}}={\frac {F}{\dot {m}}}}$

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（${\displaystyle {\frac {F}{m}}}$，单位：${\displaystyle N/kg}$），然后直接用它的变量时间的单位秒（${\displaystyle s}$）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1个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。

發動機	有效排氣速度 （${\displaystyle I_{\mathrm {sp} }={\frac {F}{\dot {m}}}={\frac {F\cdot t}{m}}}$，单位：${\displaystyle {\frac {kg\cdot m\cdot s}{kg\cdot s^{2}}}={\frac {m}{s}}}$）	比冲 （${\displaystyle s}$）	能量 （${\displaystyle {\frac {MJ}{kg}}}$）
涡轮风扇發動機	29 000（因為在大氣層內飛行，实际应用为约300）	3000	43
固體火箭發動機	2500	250	3.0
液態火箭發動機	4400	450	9.7
離子推進器	29,000	3000	430
可变比冲磁等离子体火箭[1][2][3]	290,000	30,000	43,000

各種噴射引擎的比衝

参考文献

1. 存档副本 (PDF). [2015年4月13日]. （原始内容 (PDF)存档于2017年8月9日）.
2. 存档副本 (PDF). [2015-04-13]. （原始内容 (PDF)存档于2020-08-07）.
3. Vasimr VX-200 meets full power efficiency milestone. [2015-04-13]. （原始内容存档于2017-03-30）.

外部連結

• NASA page on propellants （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Lox/Kerosene propellant （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Rocket Propellants