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Revision as of 05:53, 15 November 2017

推重比(TWR)是 F_T 和 F_G 之比。TWR > 1，F竖直向上；TWR < 1，F竖直向下；TWR = 1，F为0

推重比 (TWR) 是飞机发动机推力与发动机重力之比。航天器进入天体轨道或着陆（不使用降落伞或滑翔的方式），其引擎推力就必须大于其重量来抵消重力的作用，推重比 (TWR) 大于1。 重量大小取决于航天器质量和所受重力加速度大小。重力加速度通常取天体表面的重力加速度。在稳定轨道上，推重比并不重要，但也可以用于推断航天器的可能的最大加速度。

在推重比 (TWR) 小于1的情况下，地面的航天器在没有气动升力（如机翼）的协助下无法升离地面；落向地面的航天器无法产出足够的推力来减速进行软着陆。

表达式

${\displaystyle {\text{TWR}}={\frac {F_{T}}{m\cdot g}}>1}$

已知航天器在天体A表面的推重比和天体A的表面重力加速度，以及天体B的表面重力加速度，可求出航天器在天体B表面的推重比。

${\displaystyle {\text{TWR}}_{A}\cdot {\frac {g_{B}}{g_{A}}}={\text{TWR}}_{B}}$

例如，已知航天器在Kerbin表面的推重比，可用天体B和的Kerbin的表面重力加速度之比求出：

${\displaystyle {\text{TWR}}_{\text{Kerbin}}\cdot g_{B}={\text{TWR}}_{B}}$, 其中 ${\displaystyle g_{B}}$ 是天体B表面重力加速度和 ${\displaystyle g_{\text{Kerbin}}}$ 之比。 (译者注：注意，这里${\displaystyle g_{B}}$是一个比例，并非天体B表面重力加速度）

通过推重比和重力加速度，还可以求出航天器垂直发射时的最大加速度(${\displaystyle a}$)：

${\displaystyle a={\frac {F_{T}-F_{G}}{m}}={\frac {F_{T}-mg}{m}}={\frac {F_{T}}{m}}-g=g({\text{TWR}}-1)}$

物理意义

为了使航天器升空，引擎必须在航天器所受引力的相反方向上提供足够的推力，来抵消引力的作用。航天器的最大推重比，是通过处于工作阶段且节流阀全开的引擎产生的总推力来计算的。引力大小等于航天器所受重力大小，是航天器质量和其所处位置重力加速度的乘积。为简化计算，重力加速度通常取天体表面的重力加速度。

${\displaystyle {\begin{aligned}\sum \limits _{i}F_{T_{\text{engine i}}}=F_{T}&>F_{G}=m\cdot g\\{\frac {F_{T}}{m\cdot g}}&>1\end{aligned}}}$

然而，在航天器飞行过程中，推重比的值并非保持不变，因为：

1. 引擎持续消耗燃料，航天器逐渐变轻，推重比减小。
2. 大部分引擎有节流阀。调小节流阀会降低引擎推力，推重比减小。
3. 随着海拔的升高，航天器远离天体，重力加速度减小，推重比减小。
4. 多级火箭升空过程中，随着火箭的分离，航天器总质量和推力发生变化，推重比随之变化。
5. 航天器的对接或分离将改变航天器的总质量或引擎数量，从而改变推重比。
6. 在大气中，随着海拔的升高，气压发生变化，引擎的冲量也随之变化。在1.0版本之后，航天器在升空的过程中，引擎的冲量逐渐增大，推力也随之增大。而在1.0之前，海拔不会直接影响航天器的推力和推重比，而是通过在低海拔减少燃料流量的方式来减小燃料的消耗量，从而降低推重比的增长速率。