谈天说地

【转载】我国的离子电推进技术

楼主 Xinsoft 于 2014-06-08 19:53:53

【转载】我国的离子电推进技术

近期《太空探索》杂志刊登文章介绍了我国510所在离子推进技术方面取得的进展，贴出来供大家讨论。

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离子推力器

1楼 Xinsoft 于 2014-06-08 19:55:37

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2楼 Xinsoft 于 2014-06-08 19:56:42

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3楼 Xinsoft 于 2014-06-08 19:58:11

相关报道：磁聚焦霍尔推力器圆满完成性能测试

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[FACE=宋体][SIZE=9pt]前不久，中国航天科技集团公司五院502 所磁聚焦霍尔推力器圆满完成性能测试实验，累计工作达1000 小时，关键性能指标达国际一流水平，其具有小羽流发散角、高比冲、高效率的特点，适用于我国后续大型卫星平台对电推进的性能需求。图为该所科研人员正在准备磁聚焦霍尔推力器点火试验。[/SIZE][/FACE]

[P][FACE=宋体][SIZE=9pt][LINE-HEIGHT=21px][FACE=Tahoma, ][COLOR=rgb(68, 68, 68)][BGCOLOR=rgb(255, 255, 255)][SIZE=14px]该系统已确定在新技术验证卫星上搭载[/SIZE][/BGCOLOR][/COLOR][/FACE][/LINE-HEIGHT][/SIZE][/FACE][/P][P][LINE-HEIGHT=21px][BGCOLOR=rgb(255, 255, 255)][SIZE=14px][FACE=Tahoma, Microsoft Yahei, Simsun][COLOR=#444444]http://bbs.9ifly.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=5944&page=6#pid277747[/COLOR][/FACE][/SIZE][/BGCOLOR][/LINE-HEIGHT][/P][P][LINE-HEIGHT=21px][BGCOLOR=rgb(255, 255, 255)][SIZE=14px][FACE=Tahoma, Microsoft Yahei, Simsun][COLOR=#444444]
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新型电推进系统通过联试
版号 : 2
版名 : 综合新闻
日期 : 20131204
副题 : 将在新技术验证卫星上搭载
标题 : 新型电推进系统通过联试

   本报讯近日，502所研制的新型磁聚焦霍尔电推进系统完成了全系统联试。此次联试是磁聚焦霍尔电推进系统搭载验证的重要一步，为该类型号电推进系统在轨飞行打下了基础。

   磁聚焦霍尔电推进在关键性能上远优于传统霍尔电推进，是一种极具综合竞争优势的电推进系统。作为我国卫星推进系统研制的专业所，该所在国内最早开展了电推进系统在整星应用的论证，并承担了我国第一颗电推进试验卫星——实践九号卫星电推进分系统的抓总任务，与相关单位一起完成了离子和霍尔推力器两种不同推力器的在轨试验；之后，又协助承担了多个型号电推进分系统的研制任务。

   近期，该所以我国后续大型卫星平台对电推进的性能需求为牵引，将磁聚焦霍尔推力器作为电推进单机研制的突破点，开展了新一代电推进系统的研制。

   在发挥分系统抓总作用的同时，该所积极开展电推进关键单机的研制工作，其研制的电推进贮供子系统、中心控制单元、矢量调节机构已经成为大型业务卫星电推进系统的标准配置。此次全系统联试的所有单机也均由该所研制，包括磁聚焦霍尔推力器、贮供子系统、电推进控制单元等，联试用时不到1个月，过程中推力器累计开关机30余次，点火时间超过20小时，各项性能指标均满足设计要求，全系统试验成功验证了各单机之间接口匹配性及系统工作可靠性，并对系统的重复点火可靠性进行了测试，试验达到了预期效果。

   该系统已确定在新技术验证卫星上搭载，此次联试是搭载前的重要试验项目，在此之前，已开展了各单机的性能考核试验，性能指标均满足要求。

4楼 Xinsoft 于 2014-06-08 20:01:30

2012年的报道

磨箭40年，兰州造“电火箭”首次上天
我国空间推进方式获重大突破，开启航天器整星技术新大门
http://www.lzcbnews.com/html/2012-12/27/content_196387.htm

携带510所自主研制的离子电推进系统（电火箭）的实践九号卫星日前在太原卫星发射中心发射成功，这也是我国造“电火箭”第一次上天。作为我国空间试验领域有里程碑意义的成果——“电火箭”，将取代目前我国卫星必备的化学燃料推进剂，在大大提高我国航天器有效载荷比及航天器综合性能的同时，还对我国深空探测、载人航天、空间站等多种用途的航天器整星技术水平的提升开启了一扇新大门。

首次上天：“电火箭”大获成功

据510所特种推进室副主任王小永介绍，10月14日，我国首颗民用新技术试验卫星实践九号卫星搭载着离子电推进系统（电火箭）由长征火箭在太原卫星发射中心成功发射升空。按照在轨飞行试验计划，由中国航天科技集团公司五院510所自行研制的“电火箭”率先于11月7日9时10分和12时28分成功地进行了两次在轨点火试验，实现了我国首台电推进系统的在轨工作。

11月8日，“电火箭”开展了推力标定试验，顺利完成了4次持续时间为10分钟的点火工作。经测算，系统性能完全满足推力40豪牛，比冲3000秒的指标要求。至此，“电火箭”完成了对功能、性能的验证，在轨飞行试验第一阶段结束。

随后，“电火箭”还将继续完成200次点火的既定任务。截至11月14日13时32分，“电火箭”共成功进行了12次点火，性能稳定性得到了验证。

“电火箭”是目前最先进的空间推进技术，与传统的化学燃料推进相比，其具有比冲高、推力小的特点，航天器采用“电火箭”能够极大地提高有效载荷比，节约卫星发射成本，延长卫星在轨工作寿命。目前，美国、俄罗斯等航天强国使用“电火箭”做推力的航天器已达57颗，“电火箭”已成为应用最广泛的推进系统。

40年坚守：拼搏“磨”得一箭

510所副所长王润福说，510所自主研制的“电火箭”是实践九号卫星的关键试验载荷。作为国内最早开展“电火箭”技术的研究单位，510所早在1974年就开始“电火箭”的研制。1986年研制的80毫米汞离子“电火箭” 达到国际领先水平，并获国家科技进步一等奖。此后的10年，由于种种原因“电火箭”研制被国家暂且搁置。1993年，90毫米氙离子“电火箭”研制再获成功。

王润福说，直到1997年，美国卫星上首次应用的“电火箭”在世界航天界引起轰动。我国也于1999年重新启动“电火箭”研究。510所研制团队“重操旧业”，并于2004年成功研制出200毫米氙离子“电火箭”原理样机，其主要性能达到国外同类产品水平。2007年完成了200毫米氙离子“电火箭”工程样机研制，并通过环境条件鉴定试验。2012年，200毫米氙离子“电火箭”搭乘实践九号卫星成功升空，并实现首次空间飞行试验。

深空探测：“电火箭”必成首选

510所“电火箭”项目副指挥于安民说，化学燃料诞生和发展使人类在探索和利用太空等方面取得了辉煌的成就。但航天活动是一种高成本的活动。因此，发展成本低、有效载荷比高的“电火箭”是确保深空探测任务能够顺利实现的重要课题。

于安民说，与常规运载火箭相比，“电火箭”没有庞大的身躯，只是一个干重约140千克的“小仪器”。常规火箭的推力能将成千上万吨的航天器送入太空，而“电火箭”由于质量小，其推力也比运载火箭小很多，这种推力在地球上仅能托起一个乒乓球，但在太空，其推力足以保证卫星正常运行。“电火箭”除了定位精准之外，还可大大减少卫星和探测器上的化学燃料的携带量，节省下来的空间可携带更多的仪器。打个比方，一颗携带两个1400升化学燃料（用于卫星变轨）储箱的通讯卫星重4.8吨，而使用“电火箭”后可节省燃料80%以上；携带的燃料减少了，卫星的重量将减少至1.8吨，卫星节省下来的空间可将携带的转发器数量由56台增加到100台，也就是说，使用“电火箭”的卫星利用率是化学燃料推进剂卫星的两倍。因此，携带大量化学燃料进行深空探测是几乎不可能的；未来的深空探测，“电火箭”必将成为首选。

510所所长张伟文告诉记者，针对我国航天计划对“电火箭”的应用需求，510所已制定了能够满足近中期（到2030年）应用需求的“电火箭”研制规划。

张伟文还透露，我国未来发射的东方红3B、4号、5号、7号等通讯卫星上都将使用510所研制的“电火箭”。我国2020年建设的空间站有别于美、俄两国的国际空间站，它将使用“电火箭”进行轨道维持，每年可减少几十吨靠飞船天地往返运输的燃料。

5楼 Xinsoft 于 2014-06-08 20:04:41

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