2012年的报道

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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。

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