离子推力如何产生？

众所周知，火箭在发射的时候需要很大的推力，所以它要借助推进器。而离子推力器是空间电推进技术中的一种，在航天器中得到实用。那么，这里所说的离子推力又是如何产生的呢？看完这篇文章，你将知晓答案。 （超多电工课程免费看，点击即可跳转）

从简单讲起，如果有两个相同几何形状的正负电极（给它们施加电压），那么这两个电极之间的电场就像图1-1所示的这样，它们两侧的电场看起来大致相同，电场的强度也都差不多。

图1-1

现在，如果我们在其中一个电极上（例如正电极）放一些尖的东西，如下图1-2所示，一切都会改变。即用一个带尖头的铝箔包裹住正电极，由于尖头比较小，所以其周围的电场将比负电极更集中。 最终导致两电极间的电场不对称，正电极这一侧比负电极这一侧更强。

图1-2

因为正电极尖头处的电非常强，所以它会从周围的空气分子中扯下一些电子（异性相吸），如下图1-3所示。例如从空气氧分子中下一个带负电的电子，尖头处就会留下一个带正电的氧离子。由于同性相斥，异性相吸，正氧离子在电场力的作用下向负电极移动。

图1-3

但这个移动并没有很顺畅，在奔向负电极的途中，因为周围有其他空气分子，正氧离子会撞到那些空气分子，并被反冲回来，如下图1-4所示。

图1-4

力的作用是相互的，在正氧离子被反弹回来的同时，那些被撞的空气分子也会被撞飞，如下图1-5所示。由于正氧离子被反弹回来，除了又会撞到其他空气分子之外，也会对正电极产生排斥力的作用（同性相斥）。

图1-5

以上的整个过程意味着，如果我们将一些空气分子电离，它将产生一种通用的中性风，这种风会对电极或周围的物件产生推力。

风没有带电，它是中性的，而且威力不小，例如我们可以用它吹灭蜡烛，如下图1-6所示。点燃一根蜡烛，打开电压，蜡烛被吹灭了。所以这真的是很神奇，我们能够在没有任何移动部件的情况下产生风。

图1-6

这个推力也可以反作用于非固定的尖端，例如像下图1-7所示的这样，在正电极上放置一个小飞镖，力在这尖端部分将飞镖推动，所以它立即旋转成一个圆圈。

图1-7

小飞镖能够旋转是因为它以上文所述的方式产生了中性风，并且这种风导致离子被推回正电极，正电极将小飞镖其推成一个圆圈。当然，你也可以把小飞镖放在负极上，它也会产生相同的效果。

这意味着如果我们可以创建一个平面，和一种可以产生高电压的机载电源，就可以推动飞机行驶，如下图1-8所示。我们只需要在飞机前进方向的反方向制作一个尖端，它就会产生这种中性风，推动飞机前进。

图1-8

为了便于观察效果，我们用两个小飞机绑到一起，它们受力时将会发生旋转。现在，我们只是将它们连接到到电源的一个电极上，电源上没有任何其他东西可以使这些飞机旋转，它们的旋转完全来自飞机后部的推力。

但是，这种离子推力依赖于空气中的分子，如果它处于完全真空状态，飞行器将无法使用离子推力推动自己前进。

综上，你知道离子推力是怎么来的了吗？