飞行器推进系统发展概况

发动机通过推进器（空气螺旋桨或旋翼）驱使工质（空气）加速流动，气流在推进器上产生反作用力，推动飞行器前进。 推进器类型包括：- 活塞式航空发动机：经过改进，在功率、重量、耗油率、可靠性方面有很大提升，用于带动空气螺旋桨产生推力。

飞行器推进系统的发展历程可以追溯到20世纪初。从1903年莱特兄弟的8千瓦内燃机驱动的飞机开始，到1969年“土星”5号火箭的F-1和J-2发动机实现人类登月，短短66年间，推进技术经历了显著变迁。初期，活塞式航空发动机取得了重大突破，为40年代前的飞机提供了动力。

发动机和推进器不是一体，发动机工作时只输出机械功，而不能直接推动飞行器前进。发动机通过推进器（空气螺旋桨或旋翼）驱使工质（空气）加速流动，气流在推进器上产生反作用力，推动飞行器前进。

未来的发展可能会涉及发动机内部的矢量控制，例如反推系统。目前的反推系统主要用于短距离降落，未来可能会用于飞行中的控制。发动机内部的气流调节，目前主要是通过进气口的唇瓣或者DSI等调节，未来可能会在涡扇发动机内部应用矢量导引舵片或管道，直接控制气流喷射，从而进一步提升飞行器的飞控能力。

航空电动机： 从普通电动机发展而来，由太阳能电池组供电，带动空气螺旋桨产生推力。直接反作用式推进系统中，发动机本身即是推进器，通过喷射工质产生反作用力。这类发动机有：涡轮喷气发动机： 燃气涡轮发动机，吸入空气压缩燃烧，生成的高温燃气排出产生推力。

终于在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号，并且获得试飞成功。 他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。 同年，他们创办了“莱特飞机公司”。 这是人类在飞机发展的历史上取得的巨大成功。

航空航天技术的中国航天

1、神舟－5飞船载人航天飞行实现了中华民族千年飞天的愿望，是中华民族智慧和精神的高度凝聚，是中国航天事业在新世纪的一座新的里程碑。 全国政协委员、载人航天火箭系统顾问组组长、“神舟”五号火箭总指挥黄春平表示，“神舟”七号发射时间将推迟半年左右，原定2007年的发射计划将拖后到2008年。

2、神舟八号飞船是中国“神舟”系列飞船的第八架飞船，采用三舱结构，包括轨道舱、返回舱和推进舱。这艘改进型飞船全长9米，最大直径8米，起飞质量为8082公斤。神舟八号飞船的主要任务是与天宫一号对接，形成一个小型空间站。

3、神舟五号载人航天飞船：2003年10月15日，中国成功发射神舟五号载人航天飞船，完成了首次载人航天飞行任务，标志着中国成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家。

4、2013年6月11日17时38分，搭载三位航天员的飞船飞向太空，将在轨飞行15天，并首次开展我国航天员太空授课活动。嫦娥二号的探测使命包括： 配合运载火箭验证地月转移轨道直接发射技术。 验证距月面100千米近月制动的月球轨道捕获技术。 验证100千米×15千米轨道机动与飞行技术。

北京大学工学院航空航天系低噪声飞行器实验室主要课题

1、北京大学工学院航空航天系低噪声飞行器实验室自2006年起，在欧盟框架项目等支持下，持续进行飞行器噪声控制、气动声学、流动控制等领域的研究。该实验室致力于国家航空航天领域重大基础研究和关键技术的突破，培养相关领域高层次人才。

2、北京大学工学院的安静飞行器实验室是一个历史悠久的研究机构，成立于2005年，隶属于工学院的航空航天工程系。作为北京大学航空航天工程专业的重要组成部分，实验室致力于推动该领域的学术研究和发展。

3、北京大学工学院的航空航天工程系与多家知名机构有着紧密的合作。其中，空中客车（Airbus）在2008年4月18日，其研究合作部部长Dale KING造访北京大学，受到工学院副院长兼力学与空天技术系主任苏先樾教授、航空航天研究所副所长王健平教授和湍流与复杂系统国家重点实验室副主任李存标教授的热烈接待。

4、这些实验室集中力量研究一系列关键领域，如发动机推进技术、航空航天材料开发、飞行器外形设计、非线性系统与控制、复杂力学系统控制、航天器动力学与控制、飞行器导航与控制、飞行器控制系统仿真、冲击动力学、机器人控制、智能控制以及多智能群体动力学与控制等，涵盖了近二十个研究方向。

什么是“离子推进器”?

离子推力器，又称离子发动机（Ions Engines），为空间电推进技术中的一种。其原理是先将气态工质电离，并在强电场作用下将离子加速喷出，通过反作用力推动卫星进行姿态调整或者轨道转移任务。离子推力器具有比冲高、效率高、推力小的特点。

离子推进器也是采用同样的喷气式原理，但是它并不是采用燃料燃烧而排出炽热的气体，它所喷出的是一束带电粒子或是离子。它所提供的推动力或许相对较弱，但关键的是这种离子推进器所需要的燃料要比普通火箭少得多。只要离子推进器能够长期保持性能稳定，它最终将能够把太空飞船加速到更高的速度。

X3是一种霍尔推进器，其工作原理是用离子流推进宇宙飞船。在工作过程中，推进器中的等离子体会被释放出去，为推进器提供动力。NASA称，与以化学材料为主要动力源的推进火箭相比，这种离子推进器在速度上有非常大的提升。一个以化学燃料为动力的火箭的最快速度可达到每秒近5公里。

原理不同，优点不同。原理不同：霍尔推进器是利用电场加速离子喷出来，产生反作用力推动航天器进行飞行，而离子推进器是利用静电场加速离子喷出来，产生反作用力推动航天器进行飞行。

概括起来说，就是利用太阳能引发的电磁场对载流等离子体产生罗伦兹力的原理，使处于中性的等离子状态的工作介质加速以产生推力。 \x0d\x0a\x0d\x0a这种太阳能电火箭比通常使用的化学火箭效率要高10倍，所需推进剂即工作介质较少，可使航天器有更多的空间装载有效载荷。

氙气太贵?碘动力航天器完成在轨测试

年11月18日，权威科学杂志Nature发表的In-orbit demonstration of an iodine electric propulsion system（一种碘工质电推进系统的在轨验证）中指出，在电推进系统中使用碘，相较于价格昂贵，难以储存的氙气，或能提升航天器的性能。研究结果凸显出碘作为航天替代推进剂的优势。

年11月18日，英国《自然》杂志发表的一项工程学研究指出，在电推进系统中使用碘而不是更贵也更难储存的氙气，或能提升航天器的性能。碘动力航天器首次完成在轨测试，加快航天业对替代推进剂的接纳。

年，碘动力航天器首次完成在轨测试。矿产分布：碘在自然界中以能溶于水的形式存在。在自然界含量稀少，除在海水中含量较高海带、海鱼、和贝类等动植物含碘较高（每升海水含50-60微克）以外，在大部分土壤、岩石、水中的含量都很低微。碘在自然界中含量稀少，在地壳的含量位居第47位。

航天器（spacecraft），又称空间飞行器、太空飞行器。按照天体力学的规律在太空运行，执行探索、开发、利用太空和天体等特定任务的各类飞行器。航天器基本上都在太阳系内运行。2020年9月4日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射试验航天器。2021年，碘动力航天器首次完成在轨测试。

铝线中的航天黑科技!电子帆亮瞎你的眼

然而《三体》里的曲率驱动飞船离我们还太远，寻找一种可靠高速可持续的推进系统才是王道，由此也催生了一种超酷的黑科技——电子帆。