图：“黎明号”使用的离子推进器（图片来自网络）

日前，由中国航天科技集团公司五院502所研制的磁聚焦霍尔电推进系统在实践十七号卫星上完成了全部在轨飞行验证工作,这是世界上第一套完成在轨飞行验证的磁聚焦霍尔电推进系统。该系统是由航天五院502所和哈尔滨工业大学能源学院、材料学院特种陶瓷研究所联合研制。

航天器的轨道转移和位置保持绝大多数应用的是化学推进系统,化学推进剂的种类和携带量限制了航天器的性能、寿命和飞行速度。上世纪60年代开始,性能更高的电推进技术成为国际研究的热点。目前,各国公布的未来空间任务表明，更多的电推力器将被用于空间探测器的主推进系统,为航天器提供源源不断的动力。

宇航推进系统性能指标主要体现为比冲,比冲越大,推进技术性能越高。

该联合研究团队针对传统霍尔推力器喷流发散角大，束流对壁面的轰击降低推力器的寿命、比冲和效率等问题，开展了等离子体流动控制和磁聚焦方法研究，先后突破了霍尔推力器的宽范围磁聚焦技术、热电磁耦合设计技术、低频振荡控制技术、低功耗高可靠空心阴极、耐溅射氮化硼特种陶瓷材料等关键技术，实现了航天飞行样机的小羽流发散角高性能可靠稳定放电，羽流发散半角15°，大幅降低了推力器燃料消耗和羽流对航天器的影响，居国际领先水平。

经在轨性能标定、单次8小时连续点火、20次开关机试验、50小时在轨点火等工况考核,该产品比冲较国际上同功率霍尔电推力器高出近20%,性能指标达到该类推力器的最高水平,标志着我国具备自主研制第二代更高性能霍尔电推进系统的能力。

据了解,相比我国目前广泛应用的化学推进系统，磁聚焦霍尔电推进技术比冲高出6倍以上,对于同样的宇航任务,电推进消耗的推进剂约为化学推进的1/6,甚至更少。未来,我国新型高轨卫星平台以及深空探测任务采用磁聚焦霍尔电推进技术后,航天器所携带的推进剂重量将从数吨降至数百千克,可显著提升航天器有效载荷、延长航天器在轨寿命、降低航天器发射成本。

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