喷气背包与火箭

今年的星球大战日，热播衍生美剧《曼达洛人》被大家所追捧，这角色原本是星球大战宇宙中的配角，但随着衍生剧的火热，这些角色也受到追捧。曼达洛系统的这一群人，以盔甲而闻名，其中许多人还使用喷气背包，背包采取后置式装置，带有两个喷出排气尾迹的火箭喷嘴。

要了解喷气背包的差异，得从火箭的认识开始，例如NASA 太空发射系统（SLS）上使用的RS-25 发动机。RS-25 的推进剂使用液态氧和液态氢之间的化学反应。当氧气和氢气结合时，会产生水蒸气和一大堆能量，这些能量被用来将水蒸气作为废气排出。

为什么这会使火箭向前移动？考虑水蒸气的动量变化，动量是质量和速度的乘积，氧气和氢气反应产生的水蒸气最初在火箭内部静止，但最终以非常高的速度从火箭后部排出。牛顿第三定律说，如果火箭发动机推动水蒸气，水蒸气就会反推火箭。将水蒸气推回并排出发动机会产生向前推动的推力。

其他类型的火箭可能使用甲烷或固体燃料，例如航天飞机的固体火箭助推器使用的是混合有氧气的铝粉，但原理是一样的。火箭发动机伟大的地方在于不依赖于火箭周围环境，可以在没有空气的外层空间甚至水下使用。

但火箭也有一個缺点，所有的燃料都必须包含在火箭内部。如果你想要一个足够强大的发动机将火箭送离地球表面，则需要大量的燃料，但装载更多燃料，就需要扩大火箭的装载能力（即扩展体积）。所以在火箭发射直播中，我们看到但凡火箭需要推进至外太空轨道，则需要一个非常大的火箭。比如SLS 高 212 英尺，SpaceX 的超重型火箭有390 英尺（1 英尺=0.3048 米）。

假设我们不需要飞到太空那么远，运用喷气发动机怎么样？当然可以，惯有的认知是喷气发动机主要配备在商用客机上，但也有非常小的喷气发动机来制作现实生活中的喷气背包。

这种喷射物质动量可以产生推进力。但和火箭不同：喷气发动机通过发动机前部吸入空气，空气中的氧气用于与燃料的燃烧反应。这意味着喷气发动机只需要携带燃料，而不是氧气。然而，这也意味着喷气发动机只能在自带氧气的环境中工作。它不会像火箭那样在外层空间工作。

那么，曼达洛喷气背包是怎么样的？它们是喷气发动机还是火箭发动机？首先，喷气发动机需要吸入空气才能工作，而喷气背包顶部并没有真正看到进气口。其次，我们已经看到这些喷气背包在水下工作，就像博·卡坦（Bo-Katan）在水下拯救丁·贾林（Din Djarin）一样，这基本排除了它是喷气发动机，所以曼达诺人使用的实际上是火箭背包。

就像火箭一样，喷气发动机通过向后喷射质量来产生推力，其中大部分只是空气。能量来自燃烧喷气燃料，由石油制成，

关于火箭的推力

曼达诺人的火箭背包比较酷炫的一件事就是悬停，对于一个滞空或者在空间徘徊的曼达洛人来说，会有两种力量。