日前,據(jù)中國航天科技六院宣布,由其旗下的上??臻g推進研究所在近期成功研制出了50千瓦級雙環(huán)嵌套式霍爾推力器,實現(xiàn)了點火及穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。這是中國首臺50千瓦雙環(huán)嵌套式霍爾推力器,成功運行標(biāo)志著中國成為了全球繼美俄之后第三個研發(fā)此項技術(shù)的國家。
霍爾推力器,即霍爾效應(yīng)推力器,在它的推力系統(tǒng)里推進劑用電場加速,通過對電子的約束作用,利用電子電離推進劑,加速離子產(chǎn)生高速推動力,以中和羽流中的離子?;魻柾屏ζ髯鳛橐环N先進電推進裝置,具備結(jié)構(gòu)簡便、高能沖特性(約103 s數(shù)量級)、高效能(高達60%以上)等眾多優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星定位及姿態(tài)調(diào)整領(lǐng)域,同時也是未來空間飛行器首選的推動裝置。然而,由于功率需求較大,在太空中需要充足供電予以支持。
大功率電推進技術(shù)是當(dāng)前我國在先進宇航動力領(lǐng)域的戰(zhàn)略重點,尤其在大功率霍爾電推進方面展現(xiàn)出卓越的性能表現(xiàn)。作為現(xiàn)今最為接近空間實際應(yīng)用的主導(dǎo)性大功率電推進技術(shù)線路,將有力地保障我國載人登月以及在軌服務(wù)等任務(wù)順暢進行。美國目前最強大的嵌套式霍爾推力器為X3霍爾推力器,采用三回路設(shè)計,最高功率達到了102千瓦,推動力可達5.4牛;相比之下,我國已實現(xiàn)雙環(huán)50千瓦設(shè)計。
值得注意的是,中國航天科技集團五院的510所也在開展霍爾推力器的研制工作。2022年的地面實驗中,他們的單通道霍爾推力器(HET-450)基于Xe工質(zhì)最高功率達到了105千瓦,推動力翻番至4.6牛,同時在氪作為工質(zhì)情況下比沖值超過了5100秒,技術(shù)指標(biāo)直追美國的多通道路線,如X3霍爾推力器。
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