比冲

比冲，或比冲量、比推力（英语：specific impulse， $I_{\mathrm {sp} }$ ）是用来表示一个反作用质量推进系统推进剂使用效率的物理量。比冲的定义为：推进系统单位质量推进剂（ $m$ ，单位： $kg$ ）产生的动量（ $p$ ，单位： $kg\cdot {\frac {m}{s}}=N\cdot s$ ），或单位质量流量的推进剂（单位： $kg/s$ ）产生的推力（ $F$ ，单位： $N=kg\cdot m/s^{2}$ ）。根据以上两种定义，比冲的单位为牛顿·秒/千克（ $N\cdot s/kg$ ）或牛顿/千克/秒（ $N/kg/s$ ），简化后即米/秒（ $m/s$ ）。

比冲是动量和质量分别对时间微分后求比。冲量是动量的变化量，所以这个物理量的名字叫“比冲”。

I_{\mathrm {sp} }={\frac {\mathrm {d} p}{\mathrm {d} m}}={\frac {\dot {p}}{\dot {m}}}={\frac {F}{\dot {m}}}

工程上为了更加直观，习惯将单位质量产生的推力作为固定参数（ ${\frac {F}{m}}$ ，单位： $N/kg$ ），然后直接用它的变量时间的单位秒（ $s$ ）作为比冲的单位。在推进系统中可以理解为：某个反作用质量推进系统的比冲，是它消耗1千克推进剂产生1个重力加速度所持续的时间。以秒为单位的比冲数值越大，说明推进剂的工作效率越高，即用相同质量的推进剂产生的推力，可以为推进系统增加越多的动量。

发动机	有效排气速度（ $I_{\mathrm {sp} }={\frac {F}{\dot {m}}}={\frac {F\cdot t}{m}}$ ，单位： ${\frac {kg\cdot m\cdot s}{kg\cdot s^{2}}}={\frac {m}{s}}$ ）	比冲（ $s$ ）	能量（ ${\frac {MJ}{kg}}$ ）
涡轮风扇发动机	29 000（因为在大气层内飞行，实际应用为约300）	3000	43
固体火箭发动机	2500	250	3.0
液态火箭发动机	4400	450	9.7
离子推进器	29,000	3000	430
可变比冲磁等离子体火箭^[1]^[2]^[3]	290,000	30,000	43,000