Tên lửa bỏ túi chạy điện có tốt hơn tên lửa chạy xăng không?

Động cơ tên lửa chạy bằng điện và khí đốt có những ưu điểm và nhược điểm riêng biệt, khiến khó có thể khẳng định chắc chắn rằng cái nào tốt hơn cái kia. Một số yếu tố chính cần được xem xét khi so sánh tên lửa chạy bằng điện và khí đốt:

1. Hiệu quả: Động cơ tên lửa điện thường hiệu quả hơn tên lửa chạy bằng khí đốt. Chúng có thể chuyển đổi năng lượng điện thành động năng với hiệu suất lên tới 90%. Ngược lại, tên lửa chạy bằng khí đốt thường có hiệu suất khoảng 50%. Hiệu suất cao hơn này có nghĩa là tên lửa điện cần ít năng lượng hơn để tạo ra cùng một lực đẩy so với tên lửa khí.

2. Chất đẩy: Tên lửa điện sử dụng điện làm nhiên liệu đẩy, trong khi tên lửa chạy bằng khí đốt sử dụng kết hợp nhiên liệu và chất oxy hóa. Sự khác biệt này có một số ý nghĩa. Đầu tiên, tên lửa điện có thể hoạt động trong chân không không gian mà không cần mang theo lượng lớn nhiên liệu và chất oxy hóa, khiến chúng nhỏ gọn và nhẹ hơn. Thứ hai, tên lửa điện có khả năng sử dụng nhiều loại nhiên liệu đẩy khác nhau, bao gồm bức xạ mặt trời và plasma, trong khi tên lửa khí bị hạn chế ở sự kết hợp nhiên liệu và chất oxy hóa cụ thể.

3. Lực đẩy: Tên lửa chạy bằng khí đốt thường tạo ra lực đẩy cao hơn so với tên lửa điện. Điều này là do tên lửa chạy bằng khí đốt có thể tạo ra lực đẩy lớn bằng cách giãn nở nhanh chóng khí nóng. Mặt khác, tên lửa điện tạo ra lực đẩy thấp hơn do sự tăng tốc dần dần của các ion hoặc plasma sử dụng điện trường. Tuy nhiên, tên lửa điện có thể hoạt động liên tục trong thời gian dài, cho phép chúng tích lũy tốc độ cao theo thời gian.

4. Xung lực cụ thể: Xung lực riêng (Isp) là thước đo hiệu suất của động cơ tên lửa xét về lực đẩy mà nó tạo ra so với lượng nhiên liệu đẩy mà nó sử dụng. Tên lửa điện thường có giá trị xung riêng cao hơn so với tên lửa chạy bằng khí đốt. Điều này có nghĩa là tên lửa điện có thể tạo ra nhiều lực đẩy hơn cho cùng một lượng nhiên liệu đẩy, giúp chúng hoạt động hiệu quả hơn trong các sứ mệnh đòi hỏi tiết kiệm nhiên liệu cao, chẳng hạn như du hành vũ trụ trong thời gian dài hoặc di chuyển giữa các quỹ đạo xa xôi.

5. Ứng dụng: Tên lửa điện đặc biệt thích hợp cho các nhiệm vụ đòi hỏi sự điều khiển chính xác, chẳng hạn như định vị và điều động vệ tinh, cũng như cho các nhiệm vụ trong không gian sâu, nơi xung lực riêng cao là rất quan trọng. Chúng ngày càng trở nên quan trọng trong các nhiệm vụ như nâng cao quỹ đạo, kiểm soát thái độ và du hành liên hành tinh.

6. Chi phí và độ phức tạp: Động cơ tên lửa điện thường phức tạp hơn để chế tạo và đòi hỏi hệ thống năng lượng phức tạp, khiến chúng đắt hơn tên lửa chạy bằng khí đốt. Tuy nhiên, khi tiến bộ công nghệ và chi phí sản xuất giảm, động cơ tên lửa điện ngày càng trở nên tiết kiệm hơn.

Tóm lại, trong khi động cơ tên lửa điện mang lại những ưu điểm như hiệu suất cao hơn, tính linh hoạt của nhiên liệu đẩy và xung lượng riêng cao thì tên lửa chạy bằng khí vượt trội về lực đẩy và tính đơn giản. Việc lựa chọn giữa hai loại tên lửa phụ thuộc vào yêu cầu nhiệm vụ cụ thể, xem xét các yếu tố như hiệu quả, lực đẩy, lực đẩy, độ phức tạp trong vận hành và hiệu quả chi phí.