《霍爾推進器其實不新鮮》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《霍爾推進器其實不新鮮（3頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、霍爾推進器其實不新鮮5 月份升空的 X-37B 任務沒有再裹上厚重面紗，此次 美國直接宣布， X-37B 的主要使命是在空間對新型霍爾推進 器進行測試。一時間關于霍爾推進器的關注度激增，其實這 種推進器雖然可稱為新概念推進器，但其實算不得新鮮?；魻柾七M器得名于 1879 年美國物理學家霍爾發(fā)現(xiàn)的霍 爾效應，它是一種通過電場來加速推進介質的離子推進器。 霍爾推進器先通過磁場捕捉并加速電子，然后用它們使推進 劑離子化，并利用電場加速離子來產(chǎn)生推力，最后在尾焰里 對離子進行中和。通過這種方式，霍爾推進器可以把離子加 速到每秒1018千米噴出，許多型號的離子噴射速度可達 1530千米/秒，比沖高達1
2、5003 000秒。霍爾推進器使 用的推進劑并不唯一，但最為常用的是氙氣，其他推進劑則 包括氪、氬、鉍、碘、鎂等。美國和蘇聯(lián)很早就意識到了霍爾推進器的潛力，自上世 紀 60 年代起，兩國分別對此展開了研究。但美國后來中止 了研究，而蘇聯(lián)則率先開發(fā)出實用型SPT和DAS兩個系列產(chǎn)品。 1971 年 12 月發(fā)射的蘇聯(lián)探測器上，就裝上了 SPT-50 霍爾推進器，主要用于穩(wěn)定衛(wèi)星姿態(tài)。自那時起直到上世紀90 年代末，蘇聯(lián) /俄羅斯航天器上總計使用過近200 個霍爾 推進器，其中一些仍在工作，據(jù)說從未發(fā)生過故障。第一代SPT推進器中，SPT-50和SPT-60推力分別為20和30微牛。 1982年推
3、出的SPT-70和SPT-100推力分別為 40和83微牛。 俄羅斯時代，一批功率更大的霍爾推進器相繼投入使用。蘇聯(lián)解體后的 1992 年，美國從俄羅斯獲得了霍爾推進 器，此后美國和歐洲一些航天器也開始應用。鑒于這種推進 器的高可靠性和簡單結構，美國、法國、意大利、日本等國 都加大了研究力度。 2003 年歐空局發(fā)射的“智慧” 1 號 （SMART-1 ）月球探測器就安裝了霍爾推進器，這是霍爾推 進器首次進入月球軌道。 2010年 8月美國發(fā)射的軍用先進極 高頻通信衛(wèi)星上采用的 Aerojet BPT-4000 型霍爾推進器，是 第一種安裝在實用太空設備上的美制霍爾推進器。 BPT-4000
4、額定功率 4.5 千瓦，算是進入太空的霍爾推進器中功率最大 的，除了幫航天器調(diào)整姿態(tài)， BPT-4000 還能讓它們提高軌道。其實高中物理知識就能講清楚霍爾推進器的基本原理。 它的核心就是一個利用高壓電極構建的軸向電場和一個利 用線圈構建的內(nèi)輻射狀磁場。當電子流從外環(huán)的負極和內(nèi)環(huán) 的正極流動時，就會受到強大的內(nèi)輻射狀磁場作用，在內(nèi)環(huán) 以圓周運動方式高速“狂奔” 。此時就該推進劑登場了，它 必須擁有兩個特點，首先是體重要夠格，也就是原子量要夠 大，其次是比較容易離子化?？茖W家們選用最多的是氙氣。 他們把氙氣釋放機構安裝在正極附近。當中性的氙氣被釋放 后，氙原子與環(huán)道里高速瘋跑的電子會頻繁“撞車”
5、 ，被撞 飛電子成為正離子。帶正電的氙離子馬上也在電場的作用下 加速，達到 15 千米/秒以上的速度，比沖達到 1 500 秒以上， 這比固體和液體火箭發(fā)動機數(shù)百秒的比沖可強大多了?；魻柾七M器產(chǎn)生的推力根據(jù)其功率水平有所差異， 1.35 千瓦級的大約能產(chǎn)生 83 微牛推力，實驗室里大功率霍爾推 進器曾產(chǎn)生過 3 牛頓的推力。 2009 年時， 霍爾推進器的噴射 速度最高已接近 50千米/秒，效率可達45%60%，隹力40 600 微牛。雖然推力非常小，但在太空微重力和微阻力環(huán)境 下，這種推進器依然可以緩慢改變航天器的姿態(tài)，而且壽命 較長，特別適合高價值太空戰(zhàn)略資源。目前霍爾推進器大多 用來調(diào)整衛(wèi)星軌道和姿態(tài)，如果發(fā)展順利，能做出超高能的 霍爾推進器，在宇宙里對飛船實施長期緩慢加速，也許它真 能成為新一代無人飛船的主發(fā)動機。責任編輯：武瑾媛
霍爾推進器其實不新鮮
