推重比计算器

推重比（TWR）是任何必须利用推力克服重力的载具最重要的单一性能指标。它出现在火箭、战斗机、商用飞机、无人机，甚至使用直线电机的电梯设计中。TWR 大于 1 表示推进系统产生的力大于重力，可实现垂直加速；TWR 小于 1 表示载具要么依赖气动升力（如传统飞机），要么根本无法离地。 计算很直接：TWR = F_thrust / W = F_thrust / (m × g)，其中 F_thrust 是以牛顿计的总推力，m 是以千克计的载具质量，g 是以 m/s² 计的当地重力加速度。重量 W = m × g 是载具必须克服的重力。可用于加速的净力为 F_net = F_thrust − W，得到的净垂直加速度为 a = F_net / m = g × (TWR − 1)。 对于轨道运载火箭，起飞 TWR 是关键设计参数。典型值大约在 1.2 到 1.5 之间。TWR 过低会导致上升缓慢、效率低，并产生较大的重力损失——载具在建立水平速度前花费太长时间对抗重力。TWR 过高则会在飞行早期燃烧超过必要的推进剂，并增加结构载荷。例如，土星五号第一级的起飞 TWR 约为 1.5，随着燃料消耗会升至 2 以上。 对于大气层内飞机，TWR 的含义有所不同。传统固定翼飞机不需要 TWR > 1，因为气动升力承担了大部分重量；发动机在平飞时只需克服气动阻力。不过，为快速爬升或垂直机动而设计的战斗机通常会追求接近或高于 1 的 TWR，以最大化能量机动理论中的瞬时能量。 本计算器还会计算净力和净加速度，有助于理解动态性能。它包含起飞指示：如果 TWR > 1，载具可以垂直加速；如果 TWR ≤ 1，则无法在给定重力场中起飞。重力加速度字段允许输入合适的 g 值，以评估在地球、月球、火星或任何其他天体上的性能。