美离子火箭发动机连续运转5年半创纪录

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美离子火箭发动机连续运转5年半创纪录

发布时间: 2013-07-03  |   作者:孝文


http://www.stdaily.com 2013年07月03日 来源: 新浪科技 作者: 孝文



    美国宇航局研制的先进离子推进火箭发动机可用于进行深空探索任务。这台发动机已经连续运转5年半,创造了一项新的世界纪录。它的测试时间是所有太空推进系统验证计划中最长的

    这台发动机已经连续运转了超过4.8万个小时。它是一种太阳能电动推进器,利用航天器的太阳能电池板产生的电量加速氙推进剂,速度可达到每小时9万英里(约合每小时14万公里)

    这种太阳能电动推进器利用磁场加速氙离子产生推进力,所用能量由太阳能电池板提供。这种发动机虽然所能产生的推进力无法与化学燃料火箭相提并论,但由于效率更高,更适于深空探索任务
    新浪科技讯 北京时间7月2日消息,据国外媒体报道,美国宇航局的先进离子推进火箭发动机已经连续运转5年半之久,就此创造一项新的世界纪录。这台发动机是迄今为止所有太空推进系统验证计划中测试时间最长的。它是一种太阳能电动推进器,可应用于一系列科学研究领域,其中就包括深空探索任务。
    目前,美国宇航局正在克利夫兰的格伦研究中心实施进化氙气推进器计划(以下简称NEXT),研制这种推进器便是其中的一部分。NEXT计划旨在研制新一代电动推进系统,包括功率处理、推进剂管理和其他组件。凭借连续运转超过4.8万个小时,这台发动机创造了一项新纪录。不久后,这项已经持续数年的测试便将画上一个句号。
    NEXT项目首席研究员迈克尔-帕特森表示:“我们将在这个月底主动终止这项测试。这台推进器一直满负荷运转,寿命和性能已经超出了所有预想中的科学任务的要求。”这种高效发动机是进行深空探索任务的完美之选。它是一种太阳能电动推进器,利用航天器的太阳能电池板产生的电量加速氙推进剂,速度可达到每小时9万英里(约合每小时14万公里)。这种推进方式的效能远远超过传统的化学燃料火箭发动机。
    在格伦研究中心的一个真空测试室进行的耐久性测试过程中,这台发动机消耗了大约870公斤氙推进剂。这一数量听起来似乎很多,但所产生的总冲量却相当于1万多公斤常规火箭推进剂。这台接受测试的发动机的核心电离室在格伦研究中心制造,离子加速总成由加利福尼亚州的航空喷气发动机-洛克达因公司设计制造。
    洛克达因公司高级太空计划部门副总裁朱利-范-科莱克表示:“美国宇航局研制了新一代大功率大阳能电动推进系统,将提高我们国家未来实施科学研究和人类太空探索任务的能力。”宇航局的小行星探索计划也将采用这种推进系统。这项计划旨在搜寻对地球构成潜在威胁的小行星,捕获其中威胁最大的小行星或者改变其飞行轨道。(孝文)

















美离子火箭发动机连续运转5年半创纪录

发布时间: 2013-07-03  |   作者:孝文

http://www.stdaily.com 2013年07月03日 来源: 新浪科技 作者: 孝文



    美国宇航局研制的先进离子推进火箭发动机可用于进行深空探索任务。这台发动机已经连续运转5年半,创造了一项新的世界纪录。它的测试时间是所有太空推进系统验证计划中最长的
    这台发动机已经连续运转了超过4.8万个小时。它是一种太阳能电动推进器,利用航天器的太阳能电池板产生的电量加速氙推进剂,速度可达到每小时9万英里(约合每小时14万公里)
    这种太阳能电动推进器利用磁场加速氙离子产生推进力,所用能量由太阳能电池板提供。这种发动机虽然所能产生的推进力无法与化学燃料火箭相提并论,但由于效率更高,更适于深空探索任务    新浪科技讯 北京时间7月2日消息,据国外媒体报道,美国宇航局的先进离子推进火箭发动机已经连续运转5年半之久,就此创造一项新的世界纪录。这台发动机是迄今为止所有太空推进系统验证计划中测试时间最长的。它是一种太阳能电动推进器,可应用于一系列科学研究领域,其中就包括深空探索任务。
    目前,美国宇航局正在克利夫兰的格伦研究中心实施进化氙气推进器计划(以下简称NEXT),研制这种推进器便是其中的一部分。NEXT计划旨在研制新一代电动推进系统,包括功率处理、推进剂管理和其他组件。凭借连续运转超过4.8万个小时,这台发动机创造了一项新纪录。不久后,这项已经持续数年的测试便将画上一个句号。
    NEXT项目首席研究员迈克尔-帕特森表示:“我们将在这个月底主动终止这项测试。这台推进器一直满负荷运转,寿命和性能已经超出了所有预想中的科学任务的要求。”这种高效发动机是进行深空探索任务的完美之选。它是一种太阳能电动推进器,利用航天器的太阳能电池板产生的电量加速氙推进剂,速度可达到每小时9万英里(约合每小时14万公里)。这种推进方式的效能远远超过传统的化学燃料火箭发动机。
    在格伦研究中心的一个真空测试室进行的耐久性测试过程中,这台发动机消耗了大约870公斤氙推进剂。这一数量听起来似乎很多,但所产生的总冲量却相当于1万多公斤常规火箭推进剂。这台接受测试的发动机的核心电离室在格伦研究中心制造,离子加速总成由加利福尼亚州的航空喷气发动机-洛克达因公司设计制造。
    洛克达因公司高级太空计划部门副总裁朱利-范-科莱克表示:“美国宇航局研制了新一代大功率大阳能电动推进系统,将提高我们国家未来实施科学研究和人类太空探索任务的能力。”宇航局的小行星探索计划也将采用这种推进系统。这项计划旨在搜寻对地球构成潜在威胁的小行星,捕获其中威胁最大的小行星或者改变其飞行轨道。(孝文)
















离子火箭发动机虽然推力小,但是能持续产生推力,持续产生加速度。在太空中很有利用价值。
可惜,功率太小了
冲比高啊。
上次报道我国的好像也有突破啊。并且发了实验用的小卫星
这东西的设计寿命是多少年,如果能连续工作几十年的话,再加上能源部正在计划研究的先进的小型空间核反应堆,就会变成极有前途的技术,将来出太阳系的时间将会比现在的旅行者号探测器大大缩短。
有一个第一在前面,后面的人才有追赶的目标,最终在弯道实现超越!中国加油
南极冰 发表于 2013-7-3 11:47
这东西的设计寿命是多少年,如果能连续工作几十年的话,再加上能源部正在计划研究的先进的小型空间核反应堆 ...

电推不会一直使用,一般来说寿命是按照能够消耗的推进剂(Propellant throughput)来计算的。NEXT工作48,000小时共消耗了870kg Xe,设计目标是750kg,是目前NASA使用的电推NSTAR(150kg)的5倍。
cmj9808 发表于 2013-7-3 12:19
电推不会一直使用,一般来说寿命是按照能够消耗的推进剂(Propellant throughput)来计算的。NEXT工作4 ...
请教一下,这技术相对于已经大规模应用的电推有哪些优势。我国的电推进展到哪一步了?还有Xe是目前最好的工作介质吗,还有其他稀有气体或其他物质可以代替它吗?谢谢!

南极冰 发表于 2013-7-3 12:53
请教一下,这技术相对于已经大规模应用的电推有哪些优势。我国的电推进展到哪一步了?还有Xe是目前最好的 ...


简单说,NEXT的功率,比冲和寿命大幅超出现有的功率电推。
目前使用的高功率电推包括L-3的XIPS-25(BSS-702平台标配)和Aerojet的BPT-4000(AEHF标配),XIPS-25的最大功率是4.5kW,最大比冲3500s,最大推力166mN,寿命为170kg Xe;BPT-4000的最大功率是4.5kW,最大比冲2000s,最大推力为254mN,寿命为270kg Xe;而NEXT的最大功率是7.2 kW,最大比冲4200s,最大推力为236mN,寿命为750kg Xe。

除Xe以外还有用Ar的,比如著名的VASIMR,理论上它还可以用H2
南极冰 发表于 2013-7-3 12:53
请教一下,这技术相对于已经大规模应用的电推有哪些优势。我国的电推进展到哪一步了?还有Xe是目前最好的 ...


简单说,NEXT的功率,比冲和寿命大幅超出现有的功率电推。
目前使用的高功率电推包括L-3的XIPS-25(BSS-702平台标配)和Aerojet的BPT-4000(AEHF标配),XIPS-25的最大功率是4.5kW,最大比冲3500s,最大推力166mN,寿命为170kg Xe;BPT-4000的最大功率是4.5kW,最大比冲2000s,最大推力为254mN,寿命为270kg Xe;而NEXT的最大功率是7.2 kW,最大比冲4200s,最大推力为236mN,寿命为750kg Xe。

除Xe以外还有用Ar的,比如著名的VASIMR,理论上它还可以用H2
cmj9808 发表于 2013-7-3 13:12
简单说,NEXT的功率,比冲和寿命大幅超出现有的功率电推。
目前使用的高功率电推包括L-3的XIPS-25(BS ...
既然寿命远超过现在的电推,那么是否可以成为类似太阳帆的动力装置,产生的加速度很小,但可以经年累月的工作。还有如果将来功率进一步提高,可能NRO的那些需要频繁变轨的侦察卫星也可能用得上。
南极冰 发表于 2013-7-3 11:47
这东西的设计寿命是多少年,如果能连续工作几十年的话,再加上能源部正在计划研究的先进的小型空间核反应堆 ...
由于等离子发动机一样需要工质,因此持续工作几十年并不现实(文中五年半就消耗了870公斤“燃料”).
还是期待无工质发动机吧~或者冲压火箭~
cmj9808 发表于 2013-7-3 13:12
简单说,NEXT的功率,比冲和寿命大幅超出现有的功率电推。
目前使用的高功率电推包括L-3的XIPS-25(BS ...
话说我非常期待实践9号的电推实验的消息~~貌似一直没有消息?
离子推进火箭发动机比冲高,但推力小,只有几牛顿。不过对于人造卫星维持日常轨道够用了。

中国这方面技术差距还很大啊,要急追,加速研发。
裤衩又白了一点
没有我大毛国TOPAZ-2空间核反应堆,
这个玩意是天方夜谭。
等月事来的时候,会一次染红的,大家耐心。
南极冰 发表于 2013-7-3 13:43
既然寿命远超过现在的电推,那么是否可以成为类似太阳帆的动力装置,产生的加速度很小,但可以经年累月的 ...
这就是NASA搞NEXT的目的,因为之前的NSTAR的总冲(主要是propellant throughput),只适合discovery级别的探测器,New Frontier和Flagship级别的就需要NEXT了。

PS:和探测器不同,keyhole的变轨是time-sensitive的,电推并不适合
骑士王的刚毅 发表于 2013-7-3 20:21
没有我大毛国TOPAZ-2空间核反应堆,
这个玩意是天方夜谭。
太阳能电推是当前的主流,使用NEXT的探测器大概需要20kWe的电功率,TOPAZ-2才5.5kWe
太阳能电推是当前的主流,使用NEXT的探测器大概需要20kWe的电功率,TOPAZ-2才5.5kWe
核电双模才是主流。
核电双模才是主流。
美俄都在搞核电双模推进,
太阳能也可以装备在上面,
没有矛盾。
深空探测必备利器,飞出银河系就指望它了
wgwl 发表于 2013-7-3 11:41
离子火箭发动机虽然推力小,但是能持续产生推力,持续产生加速度。在太空中很有利用价值。
离子火箭发动机的最主要优点的比冲非常高,寿命还是其次

化学火箭降低工作条件也可以持续工作,但那样比冲就更低了