眾所周知，火箭在發(fā)射的時候需要很大的推力，所以它要借助推進器。而離子推力器是空間電推進技術中的一種，在航天器中得到實用。那么，這里所說的離子推力又是如何產(chǎn)生的呢？看完這篇文章，你將知曉答案。
從簡單講起，如果有兩個相同幾何形狀的正負電極（給它們施加電壓），那么這兩個電極之間的電場就像圖1-1所示的這樣，它們兩側的電場看起來大致相同，電場的強度也都差不多。
圖1-1
現(xiàn)在，如果我們在其中一個電極上（例如正電極）放一些尖的東西，如下圖1-2所示，一切都會改變。即用一個帶尖頭的鋁箔包裹住正電極，由于尖頭比較小，所以其周圍的電場將比負電極更集中。 最終導致兩電極間的電場不對稱，正電極這一側比負電極這一側更強。
圖1-2
因為正電極尖頭處的電非常強，所以它會從周圍的空氣分子中扯下一些電子（異性相吸），如下圖1-3所示。例如從空氣氧分子中下一個帶負電的電子，尖頭處就會留下一個帶正電的氧離子。由于同性相斥，異性相吸，正氧離子在電場力的作用下向負電極移動。
圖1-3
但這個移動并沒有很順暢，在奔向負電極的途中，因為周圍有其他空氣分子，正氧離子會撞到那些空氣分子，并被反沖回來，如下圖1-4所示。
圖1-4
力的作用是相互的，在正氧離子被反彈回來的同時，那些被撞的空氣分子也會被撞飛，如下圖1-5所示。由于正氧離子被反彈回來，除了又會撞到其他空氣分子之外，也會對正電極產(chǎn)生排斥力的作用（同性相斥）。
圖1-5
以上的整個過程意味著，如果我們將一些空氣分子電離，它將產(chǎn)生一種通用的中性風，這種風會對電極或周圍的物件產(chǎn)生推力。
風沒有帶電，它是中性的，而且威力不小，例如我們可以用它吹滅蠟燭，如下圖1-6所示。點燃一根蠟燭，打開電壓，蠟燭被吹滅了。所以這真的是很神奇，我們能夠在沒有任何移動部件的情況下產(chǎn)生風。
圖1-6
這個推力也可以反作用于非固定的尖端，例如像下圖1-7所示的這樣，在正電極上放置一個小飛鏢，力在這尖端部分將飛鏢推動，所以它立即旋轉(zhuǎn)成一個圓圈。
圖1-7
小飛鏢能夠旋轉(zhuǎn)是因為它以上文所述的方式產(chǎn)生了中性風，并且這種風導致離子被推回正電極，正電極將小飛鏢其推成一個圓圈。當然，你也可以把小飛鏢放在負極上，它也會產(chǎn)生相同的效果。
這意味著如果我們可以創(chuàng)建一個平面，和一種可以產(chǎn)生高電壓的機載電源，就可以推動飛機行駛，如下圖1-8所示。我們只需要在飛機前進方向的反方向制作一個尖端，它就會產(chǎn)生這種中性風，推動飛機前進。
圖1-8
為了便于觀察效果，我們用兩個小飛機綁到一起，它們受力時將會發(fā)生旋轉(zhuǎn)，F(xiàn)在，我們只是將它們連接到到電源的一個電極上，電源上沒有任何其他東西可以使這些飛機旋轉(zhuǎn)，它們的旋轉(zhuǎn)完全來自飛機后部的推力。
但是，這種離子推力依賴于空氣中的分子，如果它處于完全真空狀態(tài)，飛行器將無法使用離子推力推動自己前進。
綜上，你知道離子推力是怎么來的了嗎？
承擔因您的行為而導致的法律責任，
本站有權保留或刪除有爭議評論。
參與本評論即表明您已經(jīng)閱讀并接受
上述條款。