葡京娱乐场6|四十余年的不懈努力,我国终于迎来自己的电离子推进发动机

  发布日期:  2019-12-29 17:10:37    

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葡京娱乐场6,四十余年的不懈努力,我国终于迎来自己的电离子推进发动机

发动机是工业皇冠上的明珠,也是国人心中常年的痛。以前我国由于基础薄弱、资金缺乏、重视程度不够,导致发动机行业长期落后于发达国家。2008年后,我国发动机开始进入爆发期,陆、海、空三军开始全面装备国产发动机。目前我国已在陆军坦克用、海军水面舰艇/常规潜艇用发动机上超过俄罗斯,在航空发动机上也处于紧跟的阶段。而令我们骄傲的航天人,当然也不甘落后,我国卫星用的具有世界先进水平的lips-200电离子推进发动机,随着实践13号卫星的发射,也取得了成功。

我国电离子推进系统实验设备

我国电离子推进系统采用氙离子推力器,是把卫星太阳帆板转化的电流升高到上千伏,将氙气电离,然后将这些电离子通过加速栅极喷射而获得推力,其燃料使用效能比常规发动机提高10倍。以前的卫星使用的是常规的化学燃料,燃料重量占卫星重量比例很大,比如一颗5吨的通信卫星,其燃料重量就接近3吨;而如果使用电推进技术,只需300公斤就可以了。电推进系统可以大大减轻卫星重量和体积,提高定位精度,并延长工作寿命。如果以前的卫星发射平台只能发射一颗通信卫星,则现在可以发射两颗,一次发射可节省费用5000万美元左右;而同样体积下,则可以安装更多的转发器,大大提高经济效益。

欧洲采用电推技术的smart-1航天器

可能有人要问了,既然这发动机这么好,我国航空发动机可不可以用呢?目前是不可以的,因为推力太小了。航空发动机一般推力在5-25吨范围,也就是50-250kn(千牛)范围,而电推发动机的推力目前只有20-200mn,也就是不到1n。这种推力也就能托起几张纸罢了。只所以能在卫星上使用,是因为太空为真空状态,没有阻力,可以通过不断加速把速度提高到一个很高的状态。我国目前使用的电推系统直径200毫米,单台推力40 mn,比冲3000秒,寿命达10000-15000小时。

说起来,我国电推发动机起步并不算晚。1974年,我国提出研究电推进技术的构想;1978年,由航天510所研制的我国第一台新型电离子推进发动机试验机,获得国家科技进步一等奖。但在随后的20来年里,因为缺乏项目的支持,该技术一直处于缺乏经费的状态。这属于时代的悲剧,很多时候无可奈何。与此有相似状况甚至更惨的还有航空发动机、大型运输机、核潜艇等著名的项目。但该所领导高瞻远瞩,相信这项技术会有广阔的应用前景,所以节衣缩食挤出经费,保证了研究队伍不散、研究项目不断。时至今日,历经43年,整整3代人,终于迎来了春天,结出了硕果。航天人是严谨的,与航空的太行发动机因试验时间太短造成定型后出现大量问题不同,该所认为,航天是高投入、高风险的行业,所以他们要确保万无一失。该所经理介绍,lips-200电离子推进发动机前后经历了12000小时的试验,于2012年在“实践9号”上的第一次试飞中就取得了成功。

电推进技术无疑具有广阔的前景,但由于目前推力小,单纯依靠电推来实现轨道转移需要时间较长,所以目前国际上主要采用混合动力技术,就是在进入轨道前用常规燃料发动机,保持轨道运行用电推发动机。我国实践13号卫星使用的也是这种方式。但使用全电推无疑是未来的大趋势,美国在2015年已经成功使用了全电推技术。我国的全电推技术也在快速发展中,将于2020年开始使用,其推力也将变得更大。

作者:晨曦寻梦

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