【简介：】本篇文章给大家谈谈《电推进飞机的能源》对应的知识点，希望对各位有所帮助。本文目录一览：
1、空天智能电推进技术是学什么的？这个专业的就业方向有哪些？
2、电动飞机的分类
本篇文章给大家谈谈《电推进飞机的能源》对应的知识点，希望对各位有所帮助。
本文目录一览：
- 1、空天智能电推进技术是学什么的？这个专业的就业方向有哪些？
- 2、电动飞机的分类
- 3、制造大型电动飞机的技术难点有哪些？
- 4、电动飞机的优点
- 5、科幻作品中的离子电推发动机在现实中没有可能研究出来？
- 6、核电推进系统能不能用在飞机上?
空天智能电推进技术是学什么的？这个专业的就业方向有哪些？
空天智能电推动专业以空天四轴飞行器电推进技术、电推动新能源技术和智能感知及控制系统等三个角度为牵引带，遵照“结实基本、最前沿交叉式、通识类会展和加强实践活动”的标准开展课程内容。空天智能电推动技术是航天航空将来推动形式的关键发展前景。航天航空行业的发展战略驱动力包含全世界机动性、自然环境考验、技术性对焦三个方面。
根据取代然料和优秀低碳环保推动技术实现向低碳环保驱动力的衔接，是解决自然环境考验和完成推动技术创新的重要举措。近些年，全世界范围之内已盛行了智能电推动技术发展风潮。空天智能电推进技术凭着高推重比和大功率的“双高”推动技术特点，还有在构造、通信、自动控制系统等领域的智慧特点，已经成为航天航空行业将来30年之内关键的发展前景。
创建“空天智能电推进技术”技术专业，是北京航空航天大学响应国家“双碳”战略发展总体目标，服务项目国家重大要求，贯彻执行新时期高品质人才的培养战略方针的重要举措。因此，空天智能电推动专业不仅起点高，同时非常有发展前途。空天智能电推动技术是航天航空将来推动形式的关键发展前景。航天航空行业的发展战略驱动力包含全世界机动性、自然环境考验、技术性对焦三个方面。
根据取代然料和优秀低碳环保推动技术实现向低碳环保驱动力的衔接，是解决自然环境考验和完成推动技术创新的重要举措。北航的空天智能电推进技术，人工智能技术早已进到空天动力装置，必须很多有时间天驱动力、电力能源、操纵、信息学交叉科学环境的创新型人才，来完成这一方面的研究工作，让国内的航天航空可以做得更好储备人才.
电动飞机的分类
电动飞机与普通飞机的主要区别是依靠电动机而不是内燃机驱动。根据电动力推进系统的不同，电动飞机可分为太阳能电动飞机（一般称为太阳能飞机）、蓄电池电动飞机（目前主要是锂电池电动飞机）和燃料电池电动飞机。除了纯电动飞机以外，还有混合动力飞机。每种类型飞机又分成有人驾驶和无人驾驶两类。 “太阳挑战者”号
1980年，保罗·麦卡克莱迪（Paul MacCready）设计的蜘蛛丝-企鹅号（Gossamer Penguin）太阳能飞机在美国加利福尼亚州第一次实现载人飞行，当时是由他十三岁的儿子进行控制。1981年，改进型的“太阳挑战者”号成功穿越了英吉利海峡，当时平均时速为54公里。它是一架单座太阳能飞机，翼展14．3米，飞机空重90公斤，机翼和水平尾翼上表面共有16000多片硅太阳电池，在理想阳光的照射下能输出3000瓦以上的功率。
右图为蜘蛛丝-企鹅号电动飞机图册，源自美国国家航空航天局官网。
“太阳神”号
在“太阳挑战者”号的基础上，美国航空环境公司（AeroVironment）在美国宇航局环境研究飞机和传感技术项目资助下设计制造出“太阳神”号太阳能无人机。“太阳神”号耗资约1500万美元，用碳纤维合成物制造，整架飞机仅重590公斤，比小型汽车还要轻。“太阳神”号两个宽大的机翼全面伸展时却达75米，波音747飞机和“阳光动力”号飞机都望尘莫及。 1999年，“太阳神”号在加州试飞，当时完全靠电池驱动。2001年，研究人员将“太阳神”号运往更加适宜飞行的夏威夷，装上65000片太阳能板，由地面两名机师透过遥控设备“驾驶”；飞行了10小时17分后，“太阳神”号达到22800米的目标高度。2003年6月26日，“太阳神”号因在试飞时突然遭遇强湍流导致空中解体，坠入夏威夷考艾岛附近海域。
右上图为“太阳神”号太阳能无人机的图册，源自美国国家航空航天局官网。
“阳光动力”号
2010年7月8日，瑞士“阳光动力”号太阳能飞机在试飞成功。这架飞机耗资一亿美元、历时七年打造，是世界上第一架昼夜连飞的太阳能飞机。机身由超轻碳纤维复合材料制成，翼展长达63.4米，相当于波音747的长度，重量相当于一辆普通轿车，其机翼上装有1.2万块太阳能电池板，高性能聚合锂电池以及4台发动机。飞机每台发动机的最大功率为10马力即总功率为40马力，飞行时速为70公里。更重要的是，它是一架完全由太阳能驱动的飞机。
截至2012年5月底，这架采用太阳能动力的载人飞机，仍保持着26小时10分钟19秒的飞行时间纪录，同时也创下了海拔9235米的飞行高度纪录。
2012年5月24日，“阳光动力”号首次尝试从瑞士到摩洛哥的洲际飞行，全程使用太阳能动力。此次飞行是为2014年的环球飞行作准备。
2012年5月24日，从瑞士帕耶讷出发，由该项目的两位发起人博尔施贝格和皮卡尔轮流驾驶。在历时17个小时后，抵达西班牙首都马德里。此后，受直布罗陀海峡多风天气影响，“太阳驱动”号在马德里逗留了约10天。
2012年6月5日，“阳光动力”号从马德里的巴拉哈斯机场起飞，飞向西班牙西南部，6月5日深夜徐徐降落在北非国家摩洛哥的拉巴特－萨累机场。皮卡尔在走下飞机后对媒体说，“阳光动力”号的最终目的地是摩洛哥中部城市瓦尔扎扎特，总共飞行里程将达2500公里。他说，此次飞行不仅是为了增强人们对太阳能的信心，同时也是为了支持摩洛哥在瓦尔扎扎特建设大型太阳能发电站的计划，以推动减少对化石燃料的依赖。
此次飞行标志着人类历史上第一架太阳能飞机完成跨越欧非大陆之旅。据报道，有专家预计，40多年后，太阳能飞机在解决太阳能吸收、大幅提高电池功效之后，能够承载300名乘客的大型太阳能飞机有望投入运营。 Cri-Cri电动飞机
2010年9月2日，欧洲航宇集团公司（EADS公司）全电飞机Cri-Cri在巴黎Le Bourget机场正式进行首飞。这架四引擎的特技飞行飞机由EADS创新工厂、Aero Composites Saintonge公司和绿色Cri-Cri协会联合开发。飞机在首飞中进行了7分钟的不间断飞行。
Cri-Cri是单座型飞机，基于Cri-Cri自制飞机研制，采用了复合材料，以降低自身重量，并弥补因安装锂电池而增加的重量。
Cri-Cri动力来自于由4台无刷电机驱动的反向旋转螺旋桨，无二氧化碳排放，能够以110千米/小时的速度巡航30分钟，以248千米/小时的速度进行15分钟的特技飞行，爬升速度5.3米/秒。
E430电动飞机
2010年7月28日，中国制造的世界首架商用纯电动E430电动飞机在美国威斯康辛州奥什科什市机场“飞来者大会”试飞成功，起飞平稳，飞行高度达到3000米左右。试飞现场共有80万名飞行迷和近万架飞机，其中包括中国E430电动飞机主创设计团队。
2009年1月，E430成功下线，其外形圆润，带有V形尾翼，翼展13.8米，机身长约7米，可乘坐两人，配有40千瓦（54马力）的电动机，动力采用30AH的锂聚合物电池，产品性能大大优于世界同类产品。2009年1月24日，E430在位于上海郊区的机场首次起飞，获得了一系列堪称世界第一的技术参数：最大起飞重量430公斤，最高时速150公里，经济时速95公里；可续航2-3个小时，充电时间3-4个小时，每次充电约需5美元。
中国E430以良好的性能在奥什科什完美亮相，标志着世界第一架商用纯电动飞机正式诞生，一举打破了欧美国家长期主宰低空飞行的格局。首届林白电动飞机大奖评审会决定将最佳电动飞机大奖颁发给中国Yuneec公司，美国Sonex飞机公司获得最佳电动系统设计奖，德国的Lange飞机公司获得最佳电动滑翔机奖。去年，E430又荣获英国伦敦设计博物馆主办的英国生命保险设计大奖，被授予交通类设计大奖。
2011年，中国Yuneec公司曾计划实现E430批量生产，并通过英国公司全部包销，每架飞机定价为8.9万美元。 “安塔里斯”号
2009年7月7日，世界首架利用燃料电池驱动的有人驾驶飞机在德国汉堡升空。这架飞机名为“安塔里斯”号DLR-H2型机动滑翔机。它由德国航空航天中心和一些私人企业共同研制。德国航空航天中心专家约翰·迪特里希·沃纳说：“我们在电池效率和表现上实现了许多改进，飞机可以只靠燃料电池实现起飞。”“安塔里斯”利用氢作为燃料，通过和空气中的氧发生电化反应产生能量。在最佳情况下，这种飞机可连续飞行5小时，飞行半径达到750公里。
制造大型电动飞机的技术难点有哪些？
?
电动飞行
外形独特、采用电动或混合推进系统的飞机迟早将飞上蓝天。
??
七月，空客公司试飞员迪迪迩·埃森登（Didier Esteyne）驾驶一架两座小型电动飞机E-Fan飞越英吉利海峡。作为欧洲大型航空集团，空客发布特别声明指出E-Fan飞越英吉利海峡飞并非作秀。实际上，空客公司为了将E-Fan作为教练机进行量产，对电动飞机采取了十分严谨的态度。E-Fan电动飞机将在2017年开始销售，四座型E-Fan电动飞机也将随后上市。
除了空客公司之外，还有其他飞机制造厂商考虑制造比E-Fan大得多的电动或混合动力载人飞机。与飞机活塞发动机和喷气发动机相比，飞机电动推进装置有着多种优势，这与汽车行业的情况一样。现代化的数控电动机输出大扭矩，扭矩是指螺旋桨或电扇叶片转动时的旋转力量。飞机电动推进装置不仅运行安静、清洁、可靠性高，而且可磨损或损坏的机械部件较少。
说实在的，电动飞机电池提供的飞行里程让很多人不感兴趣：E-Fan电动飞机的锂电池在保证30分钟飞行电量冗余的前提下，只能让其飞行一个小时。一小时飞行时间，满足一节飞行训练课倒是没问题，却可能无法满足客机使用要求。不过，电池性能有了稳步改善，以及飞机具有较长的使用寿命（波音747于1969首飞）的原因，航空工程师开展了各种项目，以研制未来飞机。
让航空工程师们感到兴奋的是电动推进装置让他们能制造出与完全不同与常规飞机的电动飞机，如同空客公司上述展示的电动推进概念。电动推进概念是指飞机不再依靠机翼下沉重的大型喷气发动机飞行，而是依靠数量众多的小型而轻巧的电动螺旋桨飞行，这些小型电动螺旋桨可以安装在飞机各个部位。如果使用小型常规喷气发动机，飞机结构将变得复杂，而且重量也将大幅增加。
电动机让所谓的分布式电动推进概念变得可行。分布式电动推进的好处就是能提高经过机翼的气流，让飞机的飞行效率变得更高。马克·摩尔是美国国家航空航天局维吉尼亚蓝勒研发中心的主研究员，他表示“‘分布式电动推进’将从根本上改变我们设计飞机的方式。”
蓄势待发
?
在加州爱德华空军基地，美国国家航空航天局正测试分布式电动推进机翼：分布式电动推进机翼被安装到一辆卡车上，在电动推进机翼的推动下，卡车高速行驶在一个干涸的湖床上。18台小型电动螺旋桨被并排安装在机翼前缘。美国国家航空航天局的下一步是进行“权杖（Sceptor）项目”。按照权杖项目的计划，美国国家航空航天局将用一对分布式电动推进机翼来替换意大利Tecnam公司制造的P2006T四座双引擎轻型飞机的机翼，这对分布式电动推进机翼上装有十二台左右电动螺旋桨（见图片）。按计划，权杖项目将于2017年开始执行。
权杖项目使用的并排小型电动螺旋桨能提高飞机低速飞行时的升力，让飞机能在较短的跑道上起飞，机翼也能做得更加纤细，分布式电动推进机翼的宽度有可能仅是常规飞机机翼的三分之一，降低了飞机的重量和燃油成本。轻型飞机的机翼通常相对较大，以防止飞机失速（在低速飞行时，机翼不能提供足够的升力）。当飞机进行巡航飞行时，大机翼会产生更多阻力，效率不高。权杖项目使用的分布式电动推进机翼经过优化，有利于巡航飞行，还有助于防止飞机在起飞或降落时发生失速。
分布式电动推进机翼还有其他功能。分布式电动推进机翼上的每个电动螺旋桨都被独立控制，此功能可改变气流通过机翼的方式，以应对快速变化的飞行条件，例如阵风。当飞机进行巡航飞行时，靠近机身的电动螺旋桨能向后折叠，只让翼尖部分的电动螺旋桨工作。如果权杖项目取得成功，分布式电动推进技术在十年内被用于小型支线飞机，甚至现在正在研制电池技术也将与分布式电动推进技术同时被运用到小飞机上。马克·摩尔先生表示：此类小型飞机飞行时不会排放废气，非常安静，飞行成本将下降约30%。
??
空客公司的电动推进概念不局限于飞机跑道。空客公司与英国知名喷气发动机制造厂商劳斯莱斯公司以及其他研究团队开展了合作项目，开发飞机或其他飞行器，此类飞行器计划2050年投入使用。到那时，欧盟期望航空业客机的燃油消耗、废气排放和噪音水平将比现有最高设计水平还低至少20-30%。
电动推进技术的目的就是实现上述各项目标，并能让电动飞机在载员约90人的条件下，飞行两小时甚至更久，机载电池仍然有较多的安全可用余量。要是实现此目的，前提是储电技术取得突破，这可能不需要耗费几十年时间。电动推进技术概念也能使用分布式电动推进装置，但有可能是其改进型号，因为电动推进技术属于混合合动力技术。
电动推进飞机在尾部安装了一台常规喷气发动机，在每个机翼上安装了三台电动螺旋桨。当飞机起飞时，喷气发动机和六台电动螺旋桨都会启动，以提供最大升力；一旦飞机飞到巡航高度，喷气发动机的油门将被关小，但其输出功率仍然足够为电动螺旋桨和机载电池供电。在飞机降低飞行高度时，喷气发动机和电动螺旋桨都将关闭；当飞机处于滑翔状态时，迎面而来的气流将驱动电动螺旋桨转动，让电动螺旋桨以风轮发电机工作方式运行，为机载电池充电。当飞机着陆时，电动螺旋桨将被启动，喷气发动机处于空转状态，一旦有需要将飞机拉起复飞，喷气发动机就能随时提供额外动力。
混合动力系统能大幅提高喷气飞机的涵道比，这是它的一个优点。涵道比是指穿过喷气发动机高温区的空气数量与在高温区燃烧室提供氧气的空气数量的比值。早期客机采用的是低涵道比的喷气发动机，通过将高速空气气流从尾部中心喷出来产生大量推力；这让早期喷气发动机噪音大，油耗高。随着燃油不再在喷气发动机中心燃烧，喷气发动机就成为了一台涡轮机，可以带动发电机前部的风扇转动，从让喷气发动机吸入更多空气。只要采用更大的风扇，喷气发动机就能将空气以较慢速度吸入轴心外围。采用大风扇的喷气发动机工作效率更高，而噪音却降低了。这就是喷气发动机这几年变得越来越肥大的原因。
上世纪70年代的喷气发动机的涵道比为5:1，与之相比，现在的喷气发动机的涵道比最高能达到12:1。制造更大的涡轮风扇喷气发动机变得越来越难了，因为大风扇占用机翼下部的空间变得越来越大；大喷气发动机需要强度更高的机翼来挂载，而这又会飞增加机重量。电动推进飞机采用的混合动力装置能很好地避免这些问题的产生，因为只有飞机尾部的喷气发动机有一个燃油燃烧中心。这意味着驱动全部六台电动螺旋桨的空气气流让喷气发动机的有效涵道比达到20:1，甚至更高，让飞机具有很高的燃油效率，飞行也变得更加安静。
平稳执行机构
分布式引擎另一个好处就是能抵消机翼气流边界层的影响。气流边界层是指靠近机翼表面十分稀薄的一层空气，这些空气分子与机翼表面摩擦而导致气流速度变慢。气流边界层经过凸起剖面形状的机翼时（这是机翼能产生升力的原因），会导致紊流，而紊流又会让喷气飞机后面形成尾流。通过调整电力推进飞机机翼上的电动螺旋桨，可以对气流边界层进行拦截，电动螺旋桨可以加速空气通过机翼的速度，降低尾流带来的阻力。
让电动推进飞机飞上蓝天，还得在两个技术领域取得进展。除了要有更好的电池，还得有超导技术。超导是指特定材料被冷冻至临界温度时，电阻消失的特性。降低材料电阻能让电气结构和电动机系统变得更轻，输出功率却足够让飞机飞上天。超导技术已经在小型设备上得到实现，如医院的扫描机。要满足飞机的使用要求，必须对材料进行激冷处理，其激冷级别超出了市场设备能达到的水平。剑桥大学的研究团队正与空客公司共同解决这个难题。
只要解决了这些难题，电动飞机就具备了飞上蓝天的能力。最初的电动飞机将是小飞机，随着技术的改进，电动飞机将变得越来越大，运载的乘客也越来越多。空客公司预计一些电动飞机的技术还有助于常规飞机提供效率及降低噪音。
电动飞机的优点
电动飞机使用电动力推进系统代替内燃机动力，从而获得了很多优点和独特品质。最突出的优点是节能环保，效率高能耗低，同时实现接近零排放，噪声和振动水平很低，乘坐舒适性好，是名符其实的环境友好飞机。此外，还具有安全可靠（不会发生爆炸和燃料泄漏）、结构简单、操作使用简便、维修性好/费用低、经济性好等特点。在设计上也有很多优势：总体布局灵活，可采用最佳布局和非常规/创新布局；可设计出具有超常性能的飞机，满足特殊用途需求等。
科幻作品中的离子电推发动机在现实中没有可能研究出来？
大家口中的电推一般指的就是离子电推进发动机，我们在很多科幻片中都见到过它的身影，比如《普罗米修斯》中的普罗米修斯号飞船就装载了四台炫酷无比的离子发动机，登陆异形星球的场景实在震撼。不过请不要以为离子发动机只是停留在科幻片中，早在1959年美国物理学家哈罗德·R·考夫曼就制造出了第一台离子发动机，当时用的推进剂是汞。
想必各位心中肯定有一个疑问，既然先进的离子发动机在1959年就被制造出来了，为什么到现在我们还在地球上徘徊，科幻片中不是说这种发动机能上天入地么？不妨来了解下离子发动机的前世今生。离子电推进发动机的原理是什么？最早的离子发动机的原理很简单，将推进剂电离，然后将其中的电子和离子分离，然后将质量比较高的离子通过电场加速向后方高速排出，即可获得推进动力。如果要调节发动机推力，那么只要调整电场的强度即可。当然您肯定发现了刚分离的电子去哪里了？带正电荷的粒子排出后发动机会积累负电荷，因此最后必须用电子枪将电子注入羽流中，让它们在宇宙中继续团圆成完整的原子。
经济性非常好；结构简单、推力调节方便；比冲是化学火箭发动机的十倍以上这里必须要解释一个比冲的概念：比冲的定义是火箭单位质量推进剂产生的冲量，简单的说就是发动机的的效率，越高表示效率越好，单位质量的燃料能将火箭加速到更快的速度。比如早期用于通讯卫星的寿命期内轨道维持燃料一般高达数吨，改用电推发动机后只要数百千克即可。
看上去很美的离子发动机却有一个致命的弱点，它的推力太小了，甚至只能吹气一张纸，这限制了它的应用，但这个弱点在太空中却不那么显著，所以离子发动机还是如火如荼的发展起来了。离子发动机主要有哪几种？各有什么优缺点通过离子发动机的结构我们可以知道这种推进方式有几个关键，分别是：。等离子体的产生方式。离子的加速方式。一般我们以离子的加速方式来区分离子发动机，分别是静电式（离子式）和电磁式（霍尔式），静电式的原理是推进剂电离后，利用栅极提取离子，再利用静电场来加速离子，最终用电子枪中和离子避免电荷在发动机上积累。
电磁型则是利用磁场控制电子的运动，让电子在推进方向上积累，形成一个电位差，然后再用这个制造的电位差来加速离子，获得推进动力。从两者的结构区别来看静电式的体积会比较大，因为静电式推进器比冲很高，但它的推力并不高，主要是因为静电式推进器的结构制约了它的推力增加，我们知道增加推力有两个方式：增加离子排气速度；增加离子排气密度
前者静电式已经做到了极致，在几种结构中它的喷口离子速度是比较高的，但它的流量上不去，因为静电式是通过格栅电位差加速的，当网孔和电压确定以后，它的离子排气密度就确定了（存在空间电荷效应，电荷密度不能太高，否则分离的离子和电子会重新捕获成电中性原子），因此要增加流量势必会增加网孔数量，那么它的尺寸就会几何级数增加，相当于流速确定的情况下，要让水多流一点出来，就只能多开几个孔了。
静电式离子推进的结构原理图
电磁式则刚好与静电式相反，比如电磁式中如火如荼发展的霍尔推进发动机中，它的离子排气速度比较低，但它的流量很高，这有点像化学火箭，但它仍然比化学火箭比冲要高得多。另外电磁式推进还有一个好处，它没有加速栅极，不存在栅极寿命的问题，并且在推力上取得了一个平衡（静电式推力实在比较小，但比冲高，适合长时间执行任务的深空探测器），因此未来的载人深空飞船发动机发展中电磁式也许将占主导地位。
电磁式推进：霍尔推进的原理图
最后还得提一下电子场致发射发动机，其实它也是一种离子发动机，它的原理与以上几种都不同，在一个高压电场下，金属铯被激发的不稳定态形成一个泰勒锥，从锥尖射出的离子流在高压电场的加速下达到100千米/秒，从而形成推力，这种发动机成本低，结构简单，体积极小，但它的推力也极小，大约在150微牛以下，不过它的比冲极高可达10000S。
电子场致发射发动机的体积可以做到令人咋舌的程度，跟硬币差不多，它未来的应用是航天器的姿态维持，比如正在建设者中空间引力波天线。
电推发动机的推进剂与电离方式
了解了两种典型的电推进方式后，我们再来了解下推进剂以及离子产生的方式，为什么要先说推进方式后说离子产生方式呢？如果不这样的话倒过介绍来容易搞混概念。
电推发动机的推进剂
早期用的是剧毒物质汞，为什么要用这种剧毒物质呢？因为推进剂的选择有几个要求：容易电离；储量大，容易获取；密度大（燃料箱不占地方，而且推进效率高，因为排放的离子质量大）。但汞的缺点也是显而易见的，毒性前文已经说明，另一个特性是它尽管很容易电离，但首先要加热蒸发成蒸汽才达到电离条件，对于能耗管理要求极高的空间探测器来说，这可是个耗电大户。一般对于汞的缺点说明到这里也就结束了，但它还有另一个很少提及的问题，离子是带正电荷的，尽管电子束已经中和，但仍然存在汞离子吸附着在探测器表面的问题（电推进器的喷射束宽以及溅射角度很关键），比如探测器的热控材料与太阳能电池表面，严重影响原有设计性能。
从结构上看，这是一种静电式的离子电推发动机，它的离子束溅射角度是比较大的，因此必须要考虑对航天器附带损伤的问题。
氙的核外电子排布
现代电推进发动机一般选择惰性气体氙，它的“惰性”表明它不容易和其他物质产生反应，即使溅射后果影响也会小很多，氙原子比较容易电离。另外氙还有能在常温下达到超临界的特性，此时它的密度可达水的1.2倍，大大减小了存储空间，这对于体积大小极度敏感的探测器来说非常长重要。
除了氙以外还有别的推进剂吗？当然有，只要满足上述要求的都可以，比如固体特氟隆，也许这会让大家大跌眼镜，电推进发动机中还有固体“燃料”发动机的。
在这里要重新提一下汞，尽管汞存在诸多缺点，但它在未来深空载人探测任务上极具优势，因为它的密度极大，而载人飞行的飞船同样质量巨大，需要大量的推进剂消耗，而汞这种成本极低的“燃料”是未来深空载人任务的理想推进剂。
电推进发动机的电离方式
其实在离子发动机中这是第一步，因为离子发动机不能加速中性原子，只能加速电子（负电荷）或者原子核（离子（正电荷）），那么首要的任务就是将推进剂的媒介物质电离，一般的电离方式有：直流放电；电子轰击；射频放电；回旋共振
电离是在电离室（Discharge Chamber）内完成的，在充满工质的电离室内激发和并完成电离，在通过前文说明的比如离子推进是栅极，电磁推进则是交替磁场与电场等。有一点需要注意的是离子推进器中电离区和加速区是分离的，相对效率很很高，单位质量推进剂利用率很高，缺点则是结构比较复杂。电磁推进的电离区和加速区是一体的，结构简单，尺寸更小，对电源要求也比较低，相对可靠性也更高。
电推进发动机的电源
电推进发动机最关键的几个组成部分，发动机、推进剂与电源，所以电源是电推发动机的关键组成之一，一般现代航天器的电源有如下几种：太阳能电池；同位素电池。在土星轨道以内，探测器的电源用太阳能电池仍然是可以接受的，尽管太阳能密度降低，但对于探测器并不是特别高的电源需求仍然可以勉强满足，但各位肯定会发现，越是往外的探测器，太阳能天线会越来越大。
木星探测器朱诺，它的标志是均匀分布的三面巨大的太阳能电池，当然各位可能也发现了当年的旅行者根本就没有太阳能电池，因为它用的钚同位素电池，它的目标是太阳系以外，那里的太阳犹如一颗大星星，所以只能使用同位素电池，但对于电推这个耗电大户来说(千瓦级别的电推进发动机也只能达到数十最多上百毫牛)，如果要达到载人级别的话怎么也得牛顿级别：
黎明号小行星探测器的太阳能电池功率：距离1AU：功率10000 瓦；距离3AU：功率1300 瓦。它携带的氙离子电推发动机推力为90毫牛，而在3AU时并不能全功率推进，因此电源将成为制约未来深空任务的重大因素之一，因为同位素电池尽管不受与太阳距离限制，但提供的功率仍然有限，必须要用功率更大的空间堆，比如能提供数十千瓦甚至百千瓦乃至兆瓦级别的空间堆。
空间核反应堆电源技术
空间核反应堆从原理上来看与地面的核裂变电站并没有区别，但热交换系统在空间堆中无法使用外界冷却水，只能通过辐射的形式散热，因此未来的空间堆必定会有一个超大的辐射散热盘，除非它采用热电直接转换的技术，但就当前的热电技术而言，效率还处在比较低的水平。
电推进发动机的应用
电推进发动机最早空间测试是在1964年发射的 SERT 1 （太空电力推进试验），探测器上有两台离子推进发动机，只有一台工作了约31分钟。1970年进行了第二次试验，仍然是汞离子推进发动机，累计工作17900小时中重复启动300次，经受了住了考验。
SERT-1
电推进发动机第一次商业应用是在1997年的“泛美5号”卫星，在航天界引起了不小的轰动。
最著名的一次应用是日本宇航局在2003年发射的“隼鸟号”探测器，装载了四台离子电推发动机，目标是探测25143号小行星（丝川小行星），这是第一次小行星取样返回计划，尽管因为燃料泄漏导致在环太阳轨道上多绕了一圈才回到地球，但成功的从丝川小行星上带回了物质（大约数千粒丝川小行星尘埃）。
同时探测两颗小行星的探测器是2007年9月27日发射的NASA黎明号小行星探测器，也是第一个探测小行星带的探测器，它在灶神星探测14个月后全身而退前往谷神星，靠的就是离子推进发动机的超长加速能力。
黎明号的发动机开机加速轨迹
2009年欧空局的绘制地球重力场和海洋环流的“高斯”卫星，因重力场必须要求低轨，如果没有电推发动机，它不可能在250千米的轨道上工作2年。
不知道各位有没有发现，高斯卫星非常流线型，这是考虑了大气阻力效果的气动外形，可见它的轨道是低到多夸张。
2013年我国第一次在实践九号A卫星上使用了离子推进系统，根据这个名字我们知道是静电推进式离子发动机。
限于篇幅不对各国电推进发动机做一一介绍了，不过就当前而言，电推发动机研制走在前列的是美国、德国、日本、中国、俄罗斯等，是不是少了英国和法国？其实这也正常，五常并不是所有时候都能凑齐的。
未来的大气层内展望
离子发动机从上世纪五十年代开始到现在，从最早的汞离子到现在氙离子霍尔推进，但它们并不能在大气层内应用，假如未来要应用的话必须要实现以空气为介质的离子电推发动机。这才能实现《普罗米修斯》中普罗米修斯号穿越异形星球的大气层，在地面降落的壮观场面。
2018年11月21日的《自然》杂志上发布一则简短的新闻，在大气层中工作的“离子发动机”推进下的模型飞机在飞行了50米的距离，飞行试验总共进行了10次，每次都飞行都非常稳定。
当然明白人都知道这是“离子风”发动机，距离传说中真正的大气层内离子发动机还远着呢。
当然无论是空间电推还是大气层内的离子发动机去得突破性进展，对于人类来说都是福音，前者是人类深空载人探测的敲门砖，而后者则可以将人类从化石燃料时代过渡到电能时代，这很重要，因为电能比化石燃料取得更为容易。
核电推进系统能不能用在飞机上?
未来趋势，你想的挺远。这有很多难题要解决。
体积问题。安全问题都有考虑。
关于《电推进飞机的能源》的介绍到此就结束了。
