论推进器的症结与愿景

关键词: 推进器的症结; 推与重;愿景现实; 推实重。

    

   推进器是将交通工具上动力装置提供的动力转换成推力，有航空推进器、航天推进器、船舶推进器。特种推进器又有许多种类，有变距螺旋桨、导管螺旋桨、直翼推进器、喷射推进器、磁流体推进器、超导磁流体推进器等。

   现代涡轮喷气发动机的推重比约为3.5～4.5；加力涡轮喷气发动机约为5～7；加力涡轮风扇发动机可达 8以上；高性能的加力式涡轮风扇发动机的推重比可达12～15；用於垂直起落的升力发动机则高达16以上。中国的WS10推重比大概是8左右，WS15推重比可以达到10；美国的F110推重比大约是7-8，F119可以达到10，而F135大概是10-12；通用的VAATE项目推重比可达12-15，而GE VAATE项目据说可达20.现代歼击机的飞机推重比可达 1～1.25；轰炸机则为0.25～0.50。

   但相对于裸露在外的推进剂储箱，化学火箭的发动机看上去很小，但它的胃口很大。“吃得多，干活的效率却不高。”这种发动机吞噬掉的海量能源，只在提供短期动力方面有效——储存的燃料很快用完，推进器马上被当成垃圾扔掉。化学火箭的大部分燃料被用来摆脱地球引力，剩余的一点则被用来推动火箭的“太空滑行”。火箭飞往目的地，仅仅是依靠惯性。对于星际飞行来说，这种引擎显然力不从心。

“土星5号”就是典型代表。它的第一级装有2075吨液氧煤油推进剂。一旦发动机点火，它可以在2分34秒内全部“喝”完这些“饮料”。高温气体以2900米/秒的速度喷射，却仅仅够将47吨的有效载荷送上月球。在全部能够产生的3500吨推力中，很大一部分被用来“拖”起火箭自身和2000多吨燃料。所以它的“比冲量”并不高，只有300多秒，表明了它的推进效率的低下。这就是为什么要将一个质量很小的人送上太空，却必须使用一枚巨大火箭的原因。  

显然，当今所有推进器的致命症结共性是:即都是靠燃燒推进液获得推力。因为用於推动燃料重量与储供结构总重就会耗掉一半以上的推力，况且后续燃料供给更是一个非技术问题的死结。明显用于评判推进器优劣的推重比术语，实质是对现有原始初级燃焼型方式推进器症结的物理定义。但人类并未深究在推与重关系中的“毛重”(即內含燃料重量与储供结构总重) 问题，而火箭的“毛重” 更巨大，显然“毛重” 产生于获得推力，岂不是脱了裤子放屁的推进器方式吗？

因此，人类唯有突破当今燃焼型方式推进器模式，人类才可进入能量利用的自由王国，并自由岀入太空。重要的是，走岀燃焼型方式推进器模式已不再只是概念性未来设想，而是技术成熟的现实。例如太阳能推进器的多种交通工具都以试制成功，以凸显了美好的偿试开端。只是下一步为如何替代燃焼型方式推进器，将随着科学技术的发展，推进器在不断发展，会出现形形式式的非燃焼型方式之新型推进器。我国汉能集团公司生产的薄膜发电技术，称为移动能源，就是典型的从通过燃烧取得能源，变成非燃烧方式直接把太阳能转变为电能，实现人类利用能源零排放，倒逼我国能源结构的调整，它是一场占据道德高地的技术商业模式的革命。说明人类在走岀原始初级燃焼型方式推进器的愿景以变为现实，只是有待发展与替代问题。

更可观的是，除太阳能之外，现以进入研发成功只有待商业化运作的优秀非燃烧方式推进器都在不断面世，特别是用重力克服重力(即获得推力是由转换自然力能量方式)的类如反重力的科技，它的特点，就是使封密系统(装置)内的作用力能实现对外做功——即实现力突破屏障对外进行“传输”。 用该 推进技术发展出的反重力飞行器，不但可以自由进出地球大气圈，同时也可以自由进出空中与海底。换句话说，这种飞行器可以一举汰换掉所有现今人类在太空，地表与海底的各型载具。这既是人类利用能源进入自由王国的愿景，也是正在发生推进器推重比不再有“毛重” 的既有现实。

更重要的是: 人类只是改变一个推进器的“毛重”(即內含燃料重量与储供结构总重) 问题，不但可进入利用能源进入自由王国，还可彻底解决能源与生态双重危机问题，岂不值得社会与科学界纳入日程首位吗？