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80毫牛推力，竟可推动180吨空间站？中国霍尔推进器强大在哪里？( 二 )


并且在1972年 ， 苏联还发射了一颗气象卫星\"流星-1\" ， 这是世界上第一台安装霍尔推进器的卫星 。
虽然推力很小 ， 但让世人看到竟然还有如此高科技的技术！

美国人这边 ， 一看苏联人玩得飞起啊 ， 心里怪痒痒的 ， 于是离子推进器也不弄了 ， 开始研究起来霍尔推进器 。
不仅如此 ， 他们还引进了一整套霍尔推力器技术 ， 并在此基础上进行深度创新 ， 最终转化为具有自主知识产权的 ， 具备核心竞争力的霍尔推进器产品 。
比如美国目前最大的三通道霍尔推进器X3 ， 它的最大推力为5.4牛 。

相比于推力可达数百万牛的化学动力火箭发动机而言 ， 实在不能打 ， 甚至给人一种飞不起来的感觉 。
但太空中是没有重力的 ， 在真空环境下 ， 哪怕推力再小 ， 只要作用的时间足够长 ， 是可以让航天器维持在一定高度的 。
中国发展我国对霍尔推力器的研究起步较晚 ， 大致也是上个世纪90年代初才上马相关研究 。
但是我们利用后发优势 ， 加上技术人员的不懈努力 ， 中国的霍尔推进器追赶速度很快 。

在2022年1月 ， 中国航天科技集团兰州空间技术物理研究所（501所）成功研制出HET450大功率单通道霍尔推进器 ， 其最大推力为4.6牛 。
乍看下 ， 好像没有美国X3的5.4牛厉害 ， 但是别忘了人家是三通道 ， 也就是三台发动机的组合体；而我们单通道就实现这么多 。

并且从关键性能指标来看 ， 中国的霍尔推进器已经达到与美国比肩的高度 ， 可以说非常厉害了 。
再比如咱们中国的天宫空间站吧 ， 其配备了四台纯国产的LHT-100型霍尔电推推进器 ， 采用将惰性气体电离并高速喷出的方式产生微弱推力 ， 可以近乎无限时间连续工作 。

虽然目前推力只有80毫牛 ， 在地面上仅能吹动一张纸 ， 但是在全球范围内已经属于领先水平 。 而且消耗推进剂极少 ， 未来天宫的货运补给次数相较国际空间站（传统推进方式）会大幅减少 。
比如中国空间站用于维持高度所需要的燃料 ， 只有国际空间站的1/20 。
并且霍尔推进器体积小巧 ， 甚至和家用扫地机器人差不多大 ， 喷射速度却是化学燃烧的十倍 。

也就是说 ， 只要消耗十分之一质量的工质 ， 就可以获得和化学火箭一样的推力 。
而且 ， 相较于火箭发动机按秒计算的工作时间而言 ， 霍尔推进器的工作时间将长达数千乃至上万小时 ， 无疑也是相当另类的 。
此外霍尔推进器最大的优点还在于比冲高 ， 所谓的比冲就是每单位推进剂生成的力量 。

发动机比冲越高 ， 意味着在相同条件下推进剂能够产生的速度增量越大 ， 发动机效率就越高 ， 有效喷气速度也就越快 。
如果用重量来衡量燃料 ， 那么比冲的单位就是秒 。
在现阶段的化学燃料中 ， 比冲最高的氢氧火箭发动机 ， 其比冲最大还没超过500秒 。
就拿著名的土星五号主发动机F-1来说吧 ， 它的单台海平面推力达到惊人的6770千牛 ， 海平面比冲仅为263秒 。

而中国天宫空间站上使用的霍尔电推推进器 ， 其比冲高达3000秒以上 ， 妥妥的秒杀它！
不过 ， 想用霍尔电推来让火箭起飞是不可能的 ， 它的推力小 ， 根本带不动那么大质量的火箭 。
需要注意的是 ， 霍尔推进器所携带的推进剂实际上并不是“燃料” ， 而是工质 ， 它的能量来自电力 ， 需要有强大的电源供电 。

为此 ， 天宫空间站安装了不少柔性太阳能翼 ， 跟国际空间站使用的机械折叠展开不同 ， 我们这款能让太阳能电池板有更多使用和扩展空间 。

不仅光电转换效率超过了30% ， 同时电池翼面积也成倍提升 ， 供电能力更强 ， 供电功率达到了100KW ， 这足够满足霍尔推进器以及空间站内部的日常需求了 。
结尾在遥不可及的太空 ， 一次性能携带多少“燃料”就决定了空间站能运行多久 。 因此 ， 在有限的空间里 ， 携带足够多的燃料就显得至关重要 。
霍尔推进器的发明 ， 相比传统发动机的好处实在太多了 ， 让人类在航天飞行器领域中不断取得重大进展 。

如今天宫空间站上使用的这一黑科技 ， 让全球看到了中国航天的强大 ， 也值得我们普通老百姓骄傲自豪 。
但我们的眼光应该放得更远 ， 未来肯定也会研制出推力更大的霍尔推进器 ， 毕竟我们的目标是星辰大海！

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