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氙氣助力霍爾發動機讓我國的太空飛行器,飛的更快更遠

文章出處:責任編輯:人氣:-發表時間:2021-10-19 15:40:00【

 10月16日凌晨,神舟十三號載人飛船順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空,發射取得圓滿成功。在升空582秒后,搭載航天員的神舟十三號載人飛船順利進入預定軌道。

 
隨后,飛船進入快速交會對接模式,將在6個多小時內進行多次機動變軌,于清晨6時許完成與空間站天和核心艙節點艙的徑向交會對接。中國空間站將迎來它的第二批造訪者。
 
神舟十三號是我國第8次載人航天飛行任務,也是中國空間站的第2次載人飛行任務,還是空間站關鍵技術驗證階段的收官之戰。
 
目前人類發射衛星和各種航天器都采用火箭推動,通過燃料的燃燒從尾部噴出氣體而產生推力,將航天器送上天,但火箭并不是一種高效率的運載工具,航天器質量越大,所需的燃料越多,這樣火箭會變得更重,同時需要更多的化學燃料,通常燃料的質量要占總質量的85%,所以效率非常低,現在我們來說一種新型的推進器,霍爾推進器,它的效率是火箭的10倍。
 
就在今年年初的時候,航天科技801所,成功完成了20千瓦霍爾發動機的第一次點火實驗。總點火時間長達8小時,連續點火次數超過30次。
 
霍爾發動機也叫霍爾推力器,和等離子推力器有些相似,但是研究難度高于等離子推力器。就在世界各國都在為等離子推力器研究攻關時,我國卻在大功率霍爾發動機領域率先取得突破。從以前“毫牛級”的小功率邁進了“牛級”的大功率大門。
 
霍爾發動機是未來太空飛行器的推力器,是目前最先進的電推進發動機。主要用在長期執行太空任務的太空飛船或是太空衛星的推進調控。因為霍爾發動機不需要消耗任何的固體或液體燃料,主要的推進劑就是氙氣。衛星或者太空飛船使用霍爾發動機后,可以減少對化學燃料的使用,還可以減小飛行器的體積。是未來太空飛行器的主要研發方向。
 
對于高軌通信衛星來說,為保持固定的服務區域,一般情況下,衛星定點的軌道位置是不變的,而要保持固定軌位,衛星就需要定期采用推力器提供推力進行定點軌道位置保持。以往國內通信衛星配置的推力器都采用化學燃料作為推進劑,高軌長壽命衛星發射時需要攜帶的化學推進劑幾乎達到了發射重量的一半。在衛星發射重量一定的情況下,推進劑的重量越大,意味著衛星能夠承載的有效載荷就越少,能提供的服務也將大幅減少。而電推進技術就可以有效解決這個問題。將巨量化學燃料,改為攜帶特殊的氣體——“氙氣”,通過將氙氣電離,并在電場作用下產生高速離子流,形成推力,其效率達到傳統化學推進技術的10倍左右。這就意味著只需要傳統化學推進劑重量的1/10,就可以實現衛星的軌道位置保持,從而大幅提升衛星有效載荷的攜帶量。
 
今后我國的目標是向著更大功率去邁進,為我國的航空航天事業不斷的添磚加瓦,相信在不久的將來,霍爾發動機一定可以讓我國的太空飛行器,飛的更快更遠。
此文關鍵字:特種氣體知識 氣體知識