Thrust-to-weight ratio/zh-cn

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推重比(TWR)是 FT 和 FG 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

Where:
  • 是引擎推力
  • 是航天器总质量
  • 是航天器所受重力加速度 (通常为天体的表面重力加速度)

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。

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:

, 其中 是天体B表面重力加速度和 之比。 (译者注:注意,这里是一个比例,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():

Where:
  • 是重力加速度 之下的推重比

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。

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。