據(jù)中國航天科技集團(tuán)六院上海空間推進(jìn)研究所消息,近日,該所研制的 50 千瓦級雙環(huán)嵌套式霍爾推力器成功實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火和穩(wěn)定運(yùn)行,試驗(yàn)驗(yàn)證了推力器內(nèi)、外環(huán)單環(huán)點(diǎn)火和雙環(huán)同時點(diǎn)火能力。
據(jù)介紹,這是國內(nèi)首款 50 千瓦級雙環(huán)嵌套式霍爾推力器,其成功點(diǎn)火運(yùn)行標(biāo)志著我國成為世界上第三個實(shí)現(xiàn)嵌套式霍爾電推進(jìn)技術(shù)突破的國家。
▲ 左:內(nèi)環(huán)工作,中:外環(huán)工作,右:雙環(huán)同時工作
IT之家注:霍爾推力器,又稱霍爾效應(yīng)推力器(Hall effect thruster)。在推力器中推進(jìn)劑被電場加速,霍爾推力器將電子約束在磁場中,并利用電子電離推進(jìn)劑,加速離子產(chǎn)生推力,并中和羽流中的離子。
霍爾推力器是一種先進(jìn)的電推進(jìn)裝置,被廣泛應(yīng)用在衛(wèi)星位置保持和姿態(tài)控制領(lǐng)域,并以其結(jié)構(gòu)簡單、高比沖(在 103s 數(shù)量級上)、高效率(可達(dá) 60% 以上)等優(yōu)點(diǎn)成為未來空間飛行器的首選推進(jìn)裝置之一,不過缺點(diǎn)就是耗電量很大,在太空需要相應(yīng)的發(fā)電供給。
大功率電推進(jìn)是我國先進(jìn)宇航動力領(lǐng)域的戰(zhàn)略方向,其中,大功率霍爾電推進(jìn)具有推功比高、推力大的突出優(yōu)勢,是目前最接近空間應(yīng)用的國際主流大功率電推進(jìn)技術(shù)路線,將為我國載人登月、在軌服務(wù)等任務(wù)順利實(shí)施提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。
目前美國最強(qiáng)的嵌套式霍爾推力器為 X3 霍爾推力器,采用三通道(三環(huán))設(shè)計(jì),最大功率 102 千瓦,最大推力 5.4 牛,而我國實(shí)現(xiàn)了雙環(huán) 50 千瓦。
不過,中國航天科技集團(tuán)五院 510 所也在研制霍爾推力器,在 2022 年的地面試驗(yàn)中,單通道霍爾推力器(HET-450)以 Xe 為工質(zhì)最大功率到 105 千瓦,最大推力達(dá)到 4.6 牛,以氪為工質(zhì)最高比沖超過 5100 秒,實(shí)現(xiàn)了單通道霍爾推力器比肩美國多通道 X3 霍爾推力器的技術(shù)水平。