反作用发动机是根据牛顿第三运动定律通过排出反作用质量产生推力的发动机或马达。这个运动定律通常被解释为：对于每一个作用力，都有一个相等但相反的反作用力。示例包括喷气发动机、火箭发动机、泵式喷气发动机以及更不常见的变体，例如霍尔效应推进器、离子驱动器、质量驱动器和核脉冲推进器。

反应引擎的发现归功于罗马尼亚发明家AlexANDruCiurcu和法国记者JustBuisson。

对于所有携带机载推进剂的反应发动机（例如火箭发动机和电力推进驱动器），一些能量必须用于加速反应质量。比较火箭方程（显示最终车辆中有多少能量）和上述方程（显示所需的总能量）表明，即使发动机效率为100%，当然并非所有提供的能量都最终进入车辆——有些其中，实际上通常是大部分，最终成为排气的动能。最大限度地减少火箭使用的总能量。这得出了大约2/3任务delta-v的排气速度（参见从火箭方程计算的能量）。具有既高又固定的特定冲量的驱动器（例如离子推进器）的排气速度可能远高于此理想值，因此最终会限制电源并提供非常低的推力。另一方面，如果可以使排气速度发生变化，以便在每个时刻它与车辆速度相等且相反，则可以实现绝对最小的能量使用。当达到这一点时，排气停止在空间中并且没有动能；并且推进效率是100%所有能量最终都在车辆中（原则上这样的驱动器将是100%有效的，实际上会有来自驱动系统内部的热损失和排气中的余热）。然而，在大多数情况下，这使用了不切实际的推进剂数量，但这是一个有用的理论考虑。一些驱动器（例如VASIMR或无电极等离子推进器）实际上可以显着改变它们的排气速度。这有助于减少推进剂的使用并提高飞行不同阶段的加速度。然而，当排气速度接近车速时，仍能获得最佳的能量性能和加速度。提议的离子和等离子体驱动器的排气速度通常远高于理想速度（在VASIMR的情况下，最低引用速度约为15公里/秒，而从高地球轨道到火星的任务delta-v约为4公里/秒）.例如，对于一项任务，当从行星发射或着陆时，必须通过使用燃料来克服引力和任何大气阻力的影响。通常将这些和其他效果的效果组合成一个有效的任务delta-v。例如，向低地球轨道发射任务需要大约9.3–10km/sdelta-v。这些任务delta-vs通常以数字方式集成在计算机上。

所有反应引擎都会损失一些能量，主要是热量。不同的反应引擎具有不同的效率和损失。例如，火箭发动机在加速推进剂方面的能源效率可高达60-70%。其余部分作为热量和热辐射损失，主要在排气中。

当车辆高速行驶时，反应式发动机在释放其反应质量时更节能。例如，对于一项任务，当从行星发射或着陆时，必须通过使用燃料来克服引力和任何大气阻力的影响。通常将这些和其他效果的效果组合成一个有效的任务delta-v。例如，向低地球轨道发射任务需要大约9.3–10km/sdelta-v。这些任务delta-vs通常以数字方式集成在计算机上。奥伯斯效应等一些效应只能被火箭等大推力发动机显着利用；即，可以产生高g力的发动机（每单位质量的推力，等于每单位时间的delta-v）。这对应于排出的反应质量在等于排气速度的速度下所具有的动能。如果必须将反应质量从零速加速到排气速度，则产生的所有能量都将进入反应质量，而火箭和有效载荷的动能增益将不会留下任何东西。然而，如果火箭已经移动并加速（反作用物质以与火箭运动方向相反的方向被排出），则较少的动能被添加到反应物质中。因此，火箭在任何小时间间隔内的比能量增益是火箭的能量增益（包括剩余燃料）除以其质量，其中能量增益等于燃料产生的能量减去反应的能量增益大量的。火箭的速度越大，反应质量的能量增益就越小；如果火箭速度超过排气速度的一半，则反应质量在被排出时甚至会损失能量，有利于火箭的能量增益；火箭的速度越大，反应质量的能量损失越大。在固定方向加速的情况下，从零速开始，在没有其他力的情况下，这比有效载荷的最终动能多54.4%。在这种最佳情况下，初始质量是最终质量的4.92倍。这些结果适用于固定的排气速度。由于奥伯斯效应和从非零速度开始，推进剂所需的势能可能小于车辆和有效载荷中能量的增加。当反应物质被排出后的速度比以前低时，就会出现这种情况——火箭能够释放推进剂的部分或全部初始动能。来自LEO的速度约为3000m/s，使用霍曼转移轨道。为了论证起见，假设以下推进器是要使用的选项：

• 假设能量效率为100%；50%在实践中更为典型。
• 假设比功率为1kW/kg

观察到更省油的发动机可以使用更少的燃料；对于某些发动机，它们的质量几乎可以忽略不计（相对于有效载荷和发动机本身的质量）。然而，这些需要大量的总能量。对于地球发射，发动机需要超过1的推重比。要使用离子或更理论上的电驱动器来做到这一点，必须为发动机提供一到几吉瓦的功率，相当于一个主要的城市发电站。从表中可以看出，这对于当前的电源显然是不切实际的。替代方法包括某些形式的激光推进，其中反应质量不提供加速它所需的能量，而是由外部激光或其他光束驱动的推进系统提供能量。尽管工程问题很复杂，而且地面电力系统还不是一个已解决的问题，但其中一些概念的小型模型已经上架。取而代之的是，可以包括一个更小、功率更低的发电机，这将花费更长的时间来产生所需的总能量。这种较低的功率仅足以每秒加速少量燃料，并且不足以从地球发射。然而，在没有摩擦的轨道上经过很长一段时间后，速度最终会达到。例如，SMART-1需要一年多的时间才能到达月球，而使用化学火箭则需要几天时间。由于离子驱动需要的燃料少得多，总发射质量通常较低，这通常会导致较低的总体成本，但行程需要更长的时间。因此，任务规划经常涉及调整和选择推进系统以最小化项目的总成本，并且可能涉及在发射成本和任务持续时间与有效载荷部分之间进行权衡。

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