比冲量,或称比冲(英文:specific impulse),比冲的定义为单位
推进剂的量所产生的冲量。如果用
重量描述推进剂的量,比冲拥有
时间量纲,国际单位为秒(s);如果用
质量描述推进剂的量,比冲以速度量纲表现,
国际单位为米每秒(m/s)。由于比冲也可以写为单位时间内消耗单位推进剂所产生的推力,故又称比冲为比推力(英文:specific thrust)。
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。
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。
是衡量
火箭发动机特性的重要参数,单位是秒(s)。比冲大小对火箭的射程影响很大,比冲越高,
射程越远。要获得高比冲
推进剂,要求推进剂具有高的
化学能、高的
燃烧效率和高的
喷管效率,
喷管形状直接影响比冲的大小。
比冲量越高,火箭获得的总动力越大,最终的速度越快,典型的
固体火箭发动机的比冲量可以达到290秒,液体火箭主发动机的比冲量则是300至453秒,而
离子发动机则能获得更大的比冲量。按照上面的定义,用物理学的单位换算,比冲量的单位是米每秒m/s,与速度V单位相同:FT/M=MV/M=V,与上述简化单位相差一个重力加速度g:FT/M=MgT/M=gT。例如“比冲量可以达到290秒”是指火箭喷出的燃料的速度可以达到290*g=2900m/s。比冲量与火箭喷出的燃料的速度成正比,要提高比冲量,就要想办法提高
火箭喷出的燃料速度。比冲量的极限即为燃料喷出速度达到光速,换算成以秒作单位则是3×10^8秒。