航空/航天发动机都有哪些种类？

嗨，这里介绍一下航天发动机里的卫星发动机的情况，如有兴趣，就接着介绍其它的发动机。

卫星的发动机，按工质类别大概分成如下六大类，其中有工质4类，无工质2类：

一、有工质4类

1、高压冷气推进

早期的卫星，由于推进技术还不成熟，多使用高压冷气推进，而这里的冷气主要是氮气。不仅是卫星，其他航天器比如前苏联的“东方一号”载人飞船、美国的“空间实验室”也用到了冷气推进。

冷气推进的优点是安全可靠，无污染，但是推进动力小。

由于卫星在太空中的姿态调节所需要的推力也不是很大，所以冷气推进的推力还是绰绰有余的。

因此，我国有一小部分卫星依然还在使用高压氮气。

2、单组元推进系统

神奇的“肼”：第二次世界大战时，肼是德国V2导弹的其中一种燃料。在催化剂铱的作用下，肼会瞬间分解成氮气和氢气，并在几毫秒内达到800℃高温。后来，肼则是广泛地用在了卫星动力上。

如果发动机只使用一种推进剂，就叫单组元推进剂。而像“液氧和液氢”、“液氧和煤油”这些组合就叫双组元推进剂。相应地，只使用一种推进剂比如肼的推进系统，就叫单组元推进系统。

在性能上，单组元推进系统比高压氮气推进更为优越，但跟其他动力系统相比，比冲还是较低，主要用在中小型卫星上。2002年10月我国发射的“资源2号卫星”就采用了单组元肼发动机。

此外，探测过冥王星，且是有史以来以最快发射速度离开地球的探测器“新视野号”，其电力由9.75公斤的钚-238氧化物粒料提供，而它的姿态调整以及轨道修正则由安全可靠的单组元肼发动机控制——新视野号携带了77公斤肼，作为对比，整个新视野号仅有470公斤左右。

3、双组元推进系统

与单组元推进系统相比，双组元推进系统使用两种推进剂。

目前，广泛应用于北斗导航卫星、嫦娥一号和嫦娥二号等卫星上的490N发动机，便是属于双组元推进系统。该发动机的推进剂为四氧化二氮(N2O4) 和甲基肼，其真空推力为490N，主要用来进行轨道调整，比如爬高。

上面列举的这些卫星上所用的，均是该款发动机的第一代。

2012年6月，第二代490N发动机产品成功应用在中星2A卫星上。2013年5月发射的中星11号卫星也使用了490N发动机。

2016年初，我国第三代490N发动机通过试车考核，试车寿命超过25000秒，第三代采用铼铱推力室，比冲达到325秒，比国际同行产品高出2秒。

由于卫星携带的推进剂有限，要想提高卫星的寿命，就必须提高卫星发动机的性能。据统计，发动机的比冲每提高1秒，可节约数千克燃料，带来近亿美元的经济效益。

4、电推进系统

最新的电推进系统，它主要采用离子推力器，但是，实际上在非全电推进的系统中，还可能用到“肼增强推力器”和“电弧推力器”。

最核心的离子推进器，其原理是先将气体电离，后用电场力将带电的离子加速后喷出，继而产生推力。 而肼增强推力器就是单组元肼发动机中分解出高温氮气、氢气等气体后，这些气体再次通过电阻加热器加热，进一步提高燃气的温度。电弧推力器则是通过电弧加热气体，气体受热膨胀高速喷出从而产生推力。 如果是全电推进系统，则卫星不再拥有化学发动机和化学燃料，卫星重量可降低40%以上，其带来的好处不言而喻。比如，就发射成本而言，如果以前一枚火箭只能发射一枚卫星，那么，在采取全电推进后，卫星重量得以大幅下降，就能同时发射两颗卫星了，发射成本瞬间降一半！ 在轨高度3.6万公里的静止轨道上的那些卫星，它们为了维持在轨15年左右的时间，还有就是其通过自身动力从转移轨道提升到静止轨道时，会消耗大量燃料。因此，这些卫星有超过一半的重量都是由推进剂带来的。 而离子推力器不需要携带推进剂，因此，可以大幅降低卫星重量，并延长在轨时间。当然，它同时也要付出代价。例如，若使用化学发动机，那么卫星从发射到定点就位只要一周或两周时间，但使用全电推进的话，此过程将耗费4到9个月，可谓龟速。不过，对于在轨十几年的通信卫星来说，牺牲五六个月的时间是可以接受的。

二、无工质2类

1、光帆发动机

利用地面的激光器或者太阳光的光压，推进。例如光帆一号二号卫星等。目前的实验取得了一定的突破，但是只能产生几千w的电力，远不能实际应用。

2、EmDrive引擎原型机。该引擎的原理是，让光子微波在密闭的锥体内部反弹，从而在锥体较细的一端产生推力，推动宇宙飞船向前飞行。但从牛顿的运动学第三定律来看，这是不可能实现的，因为任何运动都会产生大小相等的反作用力，而EmDrive引擎不会向外喷射任何废料。据理论推论EmDrive引擎只需十周就能将人类送上火星，NASA约翰逊航空中心的哈罗德·怀特（Harold “Sonny” White）带领的研究团队的确检测到了微弱的推力。研究人员对该设备在真空中的表现进行了测试，结果发现“前进时、后退时和静止时的推力数据显示，该系统可以产生每千瓦1.2毫牛顿（正负波动0.1）的推力，十分接近该系统在空气中运行的平均性能”。希望能早日突破。

先介绍这些，希望您能参考一二。