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国产顶级霍尔推动器,世界级领先水准!太空旅游不再是遥远的梦

2021-08-14  我爱你文摘

中国航天科技801所最新研制的霍尔推进器

在持续高达8小时的点火

总计在轨点火时间长达50小时之后

成功宣告我国在霍尔推进器领域

取得了从“毫牛级”到“牛级”的突破

航空发动机开始进入中国时代

那么什么是霍尔推进器呢

国产顶级霍尔推动器,世界级领先水准!太空旅游不再是遥远的梦

霍尔推进器是航天发动机的一种

现在主要的航天发动机主要有化学火箭发动机、核火箭发送机

以及电子火箭发动机三种

霍尔发动机就属于电子火箭发动机的一种

它是采用电离原理产生反向推力

主要用氙(xian)来作为推进剂

利用电场来加速推进剂

并通过磁场来约束电子

最终借助电离推进剂和环境产生高速离子

从而给航天飞行器提供源源不断的动力

推动航天器长时间在太空中执行各种科研任务

霍尔推进器的原理来源于霍尔效应

1879年物理学家霍尔发现了一种电磁效应

国产顶级霍尔推动器,世界级领先水准!太空旅游不再是遥远的梦

它定义了磁场和感应电压之间的关系

这种效应和传统的电磁感应完全不同

当电流通过一个位于磁场中的导体时

磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的作用力

从而在垂直于导体与磁感线的两个方向上产生电势差

这样的好处是

当电子和离子混在一起时

可以利用霍尔效应分开

做到一边电离一边加速

也就是说

霍尔推进器把电离部分和加速部分合到了一起

也就是把磁场和电场合到了一起

舍弃了原先碍事的加速格栅

为了让混在一起的电子和离子各司其职

磁场和电场的设计显然更为精巧

因其本身的特性

依靠强磁场和电场

使得它不用携带太多的化学燃料

不用任何化学反应

直接靠电能喷射出的离子流获得动力

更节能环保也更好操作

国产顶级霍尔推动器,世界级领先水准!太空旅游不再是遥远的梦

正因如此

它也成为各个国家争相发展的首要目标

我国对霍尔推力器的研究起步较晚

大致于上个世纪九十年代才开始相关研究

与别的国家略显艰辛的是

我国在霍尔推进器研究上并没有任何实质性的基础

再加上资金缺少

所以科研人员们用自己知识拼搏出了属于我们自己的航天推进器之路

国产顶级霍尔推动器,世界级领先水准!太空旅游不再是遥远的梦

如今我们已经具备研发出了牛级霍尔推进器的能力

一扭相当于是一百克重物的重力

虽然看起来有些微不足道

但是在航天领域

这1牛级的推力

实际上是一个庞大的数据

不仅如此

霍尔推进器比燃料航天器发动机的速度还要更快

每秒可以达到50000米

根据实验表明

我国科学家研究的霍尔推进器的时速就达到13万公里

这就意味着

从地球前往火星

仅仅只需要20天左右

太空旅游似乎不再是遥远的梦

我国“天和号”核心舱就采用了具备世界领先水准的LHT-100型霍尔电推推进器

国产顶级霍尔推动器,世界级领先水准!太空旅游不再是遥远的梦

它是由中国航天科技集团801自主研制的

最大的优势就是比冲高

比冲就是每单位推进剂生成的力量

发动机比冲越高

相同条件下推进剂能够产生的速度增量也就越大

发动机效率也就越高

霍尔推进器的比冲高达3000秒以上

比普通的氢氧火箭发动机快了6倍以上

因此这对中国航天来说是质的飞跃

中国后来居上打破世界格局

在航天领域越来越占据自己的一席之地

未来同样更能够发光发热

探索遥远的宇宙深处

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