空间站 美国早就有了霍尔电推进技术,为什么还说这项技术中国比较厉害?


空间站 美国早就有了霍尔电推进技术,为什么还说这项技术中国比较厉害?
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空间站 美国早就有了霍尔电推进技术,为什么还说这项技术中国比较厉害?

中国空间站使用的推进器是什么?在给空间站加注燃料时 , 天舟二号用的是什么燃料?启动霍尔电推进发动机 , 需要用到燃料吗?美国早就拥有了霍尔电推进这个技术 , 为什么他们还说这项技术在中国比较厉害呢?
一、什么是霍尔电推进技术?
1、掌握这项技术的不止中国
中国虽然是第一个将霍尔电推进技术用在空间站这种项目上的 , 但掌握这项技术的除了中国外 , 还有美国、俄罗斯和欧空局 。
电推进这项技术并不新鲜 。 早在1906年的时候 , 就已经有科学家提出了这个设想 , 而且还做了一些实验 。 此外 , 电推进技术可以选择的方案很多 , 单从原理上就可以分为静电式、电热式和电磁式 。
电热式是最早出现的 , 然后静电式变成了科学家们主推的技术 , 美国和苏联研究的重点就是静电式技术 , 不过它们选择的研究路线不同 , 美国选的是离子电推进技术 , 苏联则是霍尔电推进技术 。
美国在研究离子电推进技术上的进展非常慢 , 而苏联则是很快有了成果 , 而且还在1976年的时候 , 将他们研究出来的霍尔电推进技术用到了卫星上 。 苏联解体之后 , 美国和俄罗斯交流了霍尔电推进技术 , 1992年还签订了引进这项技术的协议 。 随后 , 霍尔电推进技术就变成了主流 。
2、中国的霍尔电推进技术发展之路
1999年 , 美国终止了和中国的航天合作计划 。 这一年 , 中国科学家和莫斯科航空学院进行了一次技术交流 , 然后从俄罗斯带回了一些与霍尔电推进技术有关的资料和样机 。
利用这些资料 , 再加上上海推进技术研究所的科学家们的研发基础 , 2012年的时候 , 我们研究出了国产霍尔电推进技术 , 并且将它用到了实践九号卫星上面做了飞行试验 。
2015年 , 80mN国产霍尔推荐器到达了国际领先水平 , 而且满足了在轨工作长达十五年的寿命要求 。
2017年 , 用来搭载实践十八号卫星的东方红五号平台 , 用上了200mN功率5kW的霍尔电推进器 。
2019年 , 搭载着实践二十号卫星的东方红五号平台成功进入轨道 , 我国开始在航天上使用大功率的霍尔电推进器 。
二、天舟二号给空间站加注的燃料是什么?
我国空间站用的燃料到底是什么 , 媒体们的报道中并没有透露这个问题的答案 , 我们只能根据其他信息来做一个推断 。 查阅很多相关资料后 , 我认为我国空间站加注的燃料 , 或许是四氧化二氮和偏二甲肼 。
【空间站|美国早就有了霍尔电推进技术,为什么还说这项技术中国比较厉害?】原因是目前国内最成熟的姿控发动机、轨控发动机、神舟飞船和国际空间站 , 用的都是这种燃料 。 还有就是这种燃料有一个很大的优势 , 那就是不容易挥发 。 毕竟国际空间站是需要常年在宇宙里面待着的 , 如果需要随时加注燃料 , 那就会很不方便 。
用偏二甲肼做燃料的另一个好处则是 , 只要加入四氧化二氮这种氧化剂 , 它就会自动点燃 , 并不需要给发动机配一个点火器 。 这样一来 , 发动机的稳定性就会非常好 , 不太容易出现故障 , 比如我国的载人航天火箭长征2F , 发射了十二次都没有出现意外事故 。
不过 , 要注意的是这种燃料是有毒的 , 使用的时候需要非常小心 , 不能随意接触 , 不然是会让人中毒的 。
三、有了霍尔电推进技术 , 为什么还需要化学发动机呢?
虽然霍尔电推进很好 , 但这项技术也有弱点 , 那就是推力太小 , 在快速变轨处理方面会有缺陷 。 万一空间站撞上了太空中的垃圾 , 必须产生极大的推力 , 才能顺利躲避障碍物 。
这个时候如果只有电推进那就会很困难 , 但配上发动机就不一样了 , 发动机的推力可以达到几百牛 , 出现突发情况时可以轻松变轨 , 不会让空间站出事 。
另外 , 空间站需要和飞船完成快速对接工作 , 这个任务也是需要提前变轨才能完成的 , 所以化学发动机是必不可少的 。 平时维持轨道的时候 , 可以用电推进节约燃料 , 到了需要变轨的时候 , 发动机就能派上用场 。
四、霍尔电推进技术要用到燃料吗?

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