重大突破!百千瓦级霍尔推力器国际先进水平掌握载人登月核心技术
近些年,我国航天技术取得了众多突破性成就,比如中国天宫空间站、嫦娥系列探月计划、祝融号探火计划等等,标志我国的航天领域已经突破很多关键性技术。就在嫦娥五号将月壤成功从月球带回地球的时候,不少网友表示:何时我们能将宇航员送上月球,安全返回呢?
通过嫦娥五号登月和携带月壤返回地球这一个完整的流程来看,实际上就是将人换成了一个探月的机器,但是如果要想实现送人上月球,其难度是非常大的。
其中,最重要的那就是火箭推力,载人航天与传统的人造卫星上天完全不是一回事,因为人类上天,必须保证人类的正常生活,需要携带大量的设备。若想实现载人登月,目前我国的运载火箭的推力是远远不够的。
近日,由航天科技集团五院510所研制的大功率霍尔电推进技术获得重大突破,标志着我国在大功率电推进技术领域内,百千瓦级霍尔推力器性能达到国际先进水平。百千万级霍尔推力器到底有多厉害?
所谓的百千万级霍尔推力器,实际就是指霍尔推力器的推力等级可以达到百千万级别。那么什么是霍尔推力器呢?
官方解读的霍尔推力器,又被称之为霍尔效应推力器,在推力器中推力剂被电场加速,其中霍尔推力器将电子约束在磁场中,利用电子电离推力剂,加速粒子产生推力,并中和羽流中的离子。
听起来似乎有点深奥,并且十分地绕,实际上霍尔推力器就是一种先进的电推进装置,合理地利用电场等其他条件。由于宇宙中含有大量的太阳能,相较于传统的燃料的推力器,电推进装置具有非常重要的意义。
霍尔推力发动机被广泛的应用在卫星位置保持和姿态控制领域,因为人造卫星的结构相对简单,由于距离地球较远,携带燃料是不可能实现长久工作的。霍尔推力器由于其结构简单,高比冲(在10s数量级上)、高效率(可达60以上)等优点成为人造卫星的首选。
不少科学家认为,霍尔推力器在未来是人类空间飞行器的首选推力装置。因此,我国航天动力领域,投入大量的时间和精力设计大功率电推进设备。
大功率霍尔推力器具有哪些优势呢?根据中国航天公布消息,我国此次研发的百千万级的霍尔推力器,具有推功比高、推力大的优势。
经过科研部分的消息称:我国研发百千万级霍尔推力器是目前最接近应用国际主流大功率电推进技术设备,为我国载人登月、空间站等在轨服务的实施,提供关键技术支撑。
我国首台百千万级霍尔推力器详细参数:
在地面试验中,单通道霍尔推力器(HET450)以Xe为工质最大功率到105千瓦,最大推力达到4。6牛,以氪为工质最高比冲超过5100秒,实现了单通道霍尔推力器比肩美国多通道X3霍尔推力器(最大功率102千瓦,最大推力5。4牛)的技术水平。百千万级霍尔推力器的成功有什么特别意义?
近些年,我国十分注重自主研发,自主知识产权等的设计理念,其主要目的就是,在关键技术领域上,不要被西方国家卡脖子,威胁我国航天事业的发展。
因此,我国此次公布的HET450霍尔电推力器(百千万级霍尔推力器)的研发,对于我国来说意义十分重大。
设计团队通过多年的不懈努力,解决了10余项国际公认的技术难题,成功实现了我国首台百千万级霍尔推力器的成功。并且有望实现在大功率霍尔电推进技术领域的弯道超过和国际引领。
为什么要把关键技术做到国际引领呢?实际上这个容易理解,掌握关键技术的引领成为行业的标杆,在关键技术领域具有绝对的话语权。
总之,我国成功研发百千万级霍尔推力器具有里程碑意义,加快推动我国载人登月等载人航天任务的快速发展。为中国航天,加油!