中国航天的辉煌飞跃:跻身世界先进水平 , 霍尔推进器技术取得重大突破
经过中国航天人的不懈努力,中国航天与世界先进水平的差距正在逐渐缩小 。近期,中国航天科技集团六院上海空间推进研究所(801所)取得了重大突破,成功研制出50千瓦级双环嵌套式霍尔推力器,实现了点火和稳定运行 。这一成果使中国成为继美国和俄罗斯之后 , 世界上第三个掌握嵌套式霍尔电推进技术的国家 。
【中国航天的辉煌飞跃:跻身世界先进水平,霍尔推进器技术取得重大突破】这种双环甚至多环嵌套式的霍尔推进器具有很高的灵活性,可以根据不同的推力需求进行单独或同时点火运行 。与单通道霍尔推进器相比,多通道霍尔推进器的使用更为灵活 , 能够更好地满足各种推力需求 。
实际上,早在2022年,我国的百千瓦级霍尔推进器就已经达到了国际先进水平 。当时,中国航天科技集团五院510所研制的型号为HET-450的单通道霍尔推力器,以氙为工质时,最大功率达到了105千瓦,最大推力达到了4.6牛 。这款单通道霍尔推进器在性能上已经与美国三通道霍尔推进器X3相当 。
霍尔推进器是一种应用了霍尔效应结构设计的离子推进器,属于电推进装置 。离子推进器通过将氙等工质电离形成等离子体,然后依靠电磁场控制等离子体的运动,将其加速喷出产生推力 。由于等离子体被电磁场加速后喷射出的速度极快 , 因此离子推进仅需消耗极少的推进剂就能让航天器获得同等的加速度,具备极高的比冲和推进效率 。
正因为离子推进器具有这些优点,它可以应用于需要频繁变轨的航天任务中 。例如我国的天宫空间站就搭载了4台国产自主研发的LHT-100型霍尔推进器,用来定期给空间站提升轨道高度 。此外,霍尔推进器在卫星变轨、深空探测等方面也有广泛应用 。
然而,尽管离子推进器具有诸多优势,但由于其推力较?。?难以在短时间内提供巨大的加速度,因此目前只适合在太空等空气阻力小的环境中应用 。在太空环境中,由于几乎没有空气阻力和重力 , 因此只需要长期地提供极小的加速度,就能让航天器缓慢地改变运动状态 。
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