防务短评 中国离子火箭“吹动一张纸”意义重大

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 21:00:03
中国离子火箭“吹动一张纸”意义重大


“实践九号”卫星模型(资料图)

凤凰军事 防务短评 2月18日

近日,中国方面宣布本国首台200毫米离子电推进系统,在长寿命地面考核试验中持续工作已超过1万小时。同时,该系统装载在2012年发射的“实践九号”卫星上,经过长达一年的在轨飞行试验考验,表现优异。

离子电推进系统是什么?用在什么地方?到底有什么意义?

实际上,离子电推进发动机就是科普读物中曾提到过的“电火箭”。电火箭在中国一度只存在于科普读物中,长期以来被美国、俄罗斯、欧洲和日本垄断,但今天终于被中国人研制成功,从而为中国的航天技术开启了一扇新的大门。

传统火箭发动机是通过化学燃烧反应,让尾部喷出高速气体实现推进。离子电推进发动机也采用喷气式原理,但是并不采用化学燃烧方式,而是通过电能作用于工质激发高速离子流向后推进。

离子电推进发动机的特点是加速度很低,可能会只有几厘米/秒甚至更低,有人形容这种推力只能“吹动一张纸”。但与化学火箭极短的燃烧时间不同,电推进火箭提供的加速时间可以很长,因此发动机比冲很大,就是说同样质量的工质能提供更大的总推力和最终速度。另一方面,卫星的调姿和变轨,微小推力往往就已足够。

“实践九号”卫星的离子电推力系统,包括1个推进剂贮存模块、1个调压模块、4个流量控制模块、4台离子电推进器以及其他附属设备,系统干重只有约140千克,工作寿命在10000至15000小时之间。另据航天科技集团五院510所所长介绍,以一颗15年寿命的高轨道卫星为例,卫星约重4.8吨,其中化学燃料贮箱重量就达3吨,如果执行全电推进方案,可使卫星“瘦身”至2吨以下。

不过,离子火箭只能用于宇航飞行,只能“吹动一张纸”的推力是不可能用于地面的。但在低重力的太空中,离子发动机的战略价值就截然不同。由于极大减轻了发动机质量,等于让卫星或飞船有效载荷成倍提高,也等于成倍提高了运载火箭的效率。而且,如果能让离子发动机加速时间继续延长,“吹动一张纸”的推力经过一万、两万甚至十万小时的加速,最终速度将极为惊人!(凤凰军事 防务短评 陶慕剑)




http://news.ifeng.com/mil/forum/duanping/detail_2014_02/18/33921271_0.shtml


中国离子火箭“吹动一张纸”意义重大


“实践九号”卫星模型(资料图)

凤凰军事 防务短评 2月18日

近日,中国方面宣布本国首台200毫米离子电推进系统,在长寿命地面考核试验中持续工作已超过1万小时。同时,该系统装载在2012年发射的“实践九号”卫星上,经过长达一年的在轨飞行试验考验,表现优异。

离子电推进系统是什么?用在什么地方?到底有什么意义?

实际上,离子电推进发动机就是科普读物中曾提到过的“电火箭”。电火箭在中国一度只存在于科普读物中,长期以来被美国、俄罗斯、欧洲和日本垄断,但今天终于被中国人研制成功,从而为中国的航天技术开启了一扇新的大门。

传统火箭发动机是通过化学燃烧反应,让尾部喷出高速气体实现推进。离子电推进发动机也采用喷气式原理,但是并不采用化学燃烧方式,而是通过电能作用于工质激发高速离子流向后推进。

离子电推进发动机的特点是加速度很低,可能会只有几厘米/秒甚至更低,有人形容这种推力只能“吹动一张纸”。但与化学火箭极短的燃烧时间不同,电推进火箭提供的加速时间可以很长,因此发动机比冲很大,就是说同样质量的工质能提供更大的总推力和最终速度。另一方面,卫星的调姿和变轨,微小推力往往就已足够。

“实践九号”卫星的离子电推力系统,包括1个推进剂贮存模块、1个调压模块、4个流量控制模块、4台离子电推进器以及其他附属设备,系统干重只有约140千克,工作寿命在10000至15000小时之间。另据航天科技集团五院510所所长介绍,以一颗15年寿命的高轨道卫星为例,卫星约重4.8吨,其中化学燃料贮箱重量就达3吨,如果执行全电推进方案,可使卫星“瘦身”至2吨以下。

不过,离子火箭只能用于宇航飞行,只能“吹动一张纸”的推力是不可能用于地面的。但在低重力的太空中,离子发动机的战略价值就截然不同。由于极大减轻了发动机质量,等于让卫星或飞船有效载荷成倍提高,也等于成倍提高了运载火箭的效率。而且,如果能让离子发动机加速时间继续延长,“吹动一张纸”的推力经过一万、两万甚至十万小时的加速,最终速度将极为惊人!(凤凰军事 防务短评 陶慕剑)




http://news.ifeng.com/mil/forum/duanping/detail_2014_02/18/33921271_0.shtml


我还以为只用电不用推进剂的呢。
keilei 发表于 2014-2-18 13:25
我还以为只用电不用推进剂的呢。
我也这样认为。如果真的是这样只要太阳能帆没坏,就有源源不绝的动力。可惜啊
要是只用电的话,估计推力还要小得多

zuzu2118 发表于 2014-2-19 08:03
要是只用电的话,估计推力还要小得多


楼上几位基础物理要好好学啊,所有发动机都需要燃料,电推的区别是燃料加速比火箭高很多,用推力换比冲,用很少的燃料就可以达到很高的加速,能用上几年到几十年。
理论上只有太阳帆不需要燃料,用的是光压
zuzu2118 发表于 2014-2-19 08:03
要是只用电的话,估计推力还要小得多


楼上几位基础物理要好好学啊,所有发动机都需要燃料,电推的区别是燃料加速比火箭高很多,用推力换比冲,用很少的燃料就可以达到很高的加速,能用上几年到几十年。
理论上只有太阳帆不需要燃料,用的是光压
大功率的在研没有
iewgnem 发表于 2014-2-19 09:11
楼上几位基础物理要好好学啊,所有发动机都需要燃料,电推的区别是燃料加速比火箭高很多,用推力换比冲 ...
从本质上说是对的,太阳也需要燃料才能发光。
iewgnem 发表于 2014-2-19 09:11
楼上几位基础物理要好好学啊,所有发动机都需要燃料,电推的区别是燃料加速比火箭高很多,用推力换比冲 ...
花的不是自己的燃料而已……太阳燃烧也要大量燃料的。
电火箭的优势在于工质喷射速度比传统化学火箭大几个数量级,所以比冲很高。
765308160 发表于 2014-2-19 09:14
大功率的在研没有
八个并联喷,就能喷动八张纸了。 哦了。
日本的隼鸟号是4个吧?
楼上几位基础物理要好好学啊,所有发动机都需要燃料,电推的区别是燃料加速比火箭高很多,用推力换比冲 ...
无工质微波推进不用工质
0083gundam 发表于 2014-2-19 11:50
日本的隼鸟号是4个吧?
日本那个是美国i给他的技术
这加速度单位简直不忍直视。。。
日本那个是美国i给他的技术
呵呵,微波阴极美国都没搞定
这加速度单位简直不忍直视。。。
现在的全电星定轨时间一般都在6个月左右,时间是长点,不过相对于性能的提升就很微不足道了。
大功率的在研没有
LIPS300在做地面测试,LIPS400正在研制

楠宫萧vn 发表于 2014-2-19 14:01
现在的全电星定轨时间一般都在6个月左右,时间是长点,不过相对于性能的提升就很微不足道了。


我吐槽的是这篇文章的作者,不是吐槽推力。

不知道现在毛子做到多大推力了。。。上N了没?
楠宫萧vn 发表于 2014-2-19 14:01
现在的全电星定轨时间一般都在6个月左右,时间是长点,不过相对于性能的提升就很微不足道了。


我吐槽的是这篇文章的作者,不是吐槽推力。

不知道现在毛子做到多大推力了。。。上N了没?
我也这样认为。如果真的是这样只要太阳能帆没坏,就有源源不绝的动力。可惜啊
比冲极高,几百千克惰性气体就能达到传统上几吨燃料达到的速度增量
我吐槽的是这篇文章的作者,不是吐槽推力。
那么米每天如何?全电星一般能达到接近0.5米到1米每天的加速度,采用超同步转移轨道一般可以在半年左右时间定轨
那么米每天如何?全电星一般能达到接近0.5米到1米每天的加速度,采用超同步转移轨道一般可以在半年左右时 ...
-_-||突然发现该吐槽的是我,我搞错单位了。。。。
这个用在空间站维持高度上,应当不错。
要有两个过关,一个是自身推个10年8年不出故障,二是卫星、空间站本身质量也要过关。
要有两个过关,一个是自身推个10年8年不出故障,二是卫星、空间站本身质量也要过关。
现代通信卫星寿命在15年以上
这个用在空间站维持高度上,应当不错。
功率不够,LIPS400还差不多
薯麦 发表于 2014-2-19 06:47
我也这样认为。如果真的是这样只要太阳能帆没坏,就有源源不绝的动力。可惜啊
初中时候开科普杂志,说可以用巨大的磁场捕获空间的物质作为推进剂
昏沉沉的小狗 发表于 2014-2-19 15:45
初中时候开科普杂志,说可以用巨大的磁场捕获空间的物质作为推进剂
前面一个大喇叭口的宇宙飞船

好像是“奥秘”这个杂志,还是“中国航天”?记不清楚了!
oyzw 发表于 2014-2-19 12:07
无工质微波推进不用工质
光子也是有质量的!当然它的静质量为零!
光子也是有质量的!当然它的静质量为零!
这就看你怎么较真了
光子也是有质量的!当然它的静质量为零!
无工质微波推进是电磁波在封闭空间内闭循环,系统外无任何物质作用。
potato596 发表于 2014-2-19 16:11
前面一个大喇叭口的宇宙飞船

好像是“奥秘”这个杂志,还是“中国航天”?记不清楚了!
那个是磁场喇叭
oyzw 发表于 2014-2-19 18:28
无工质微波推进是电磁波在封闭空间内闭循环,系统外无任何物质作用。
别理他,大神你的无工质实验做的怎么样了
pershine 发表于 2014-2-19 22:15
别理他,大神你的无工质实验做的怎么样了
以下信不信由你了:嘿嘿  猜到我有新消息了吧! 我设计的腔体下周完工,用旋压法做的纯铝腔,装配天线,但是我没有大功率测试条件,我先低信号测量矫正后,猜猜我会送到哪去?  我会送到某工大 木易老师那。某工大的该项目进展已经到了动态实验阶段,悬浮式旋转平台上安装了推力腔,已开始旋转运转,不同尺寸 不同模态 不同频率的腔体都做了很多,更多的博士生参与该项目。根据预研计划,十年后上星试验是目标,无需携带燃料,项目资金充足,怎样提高常规腔体的最佳耦合效率是当前最大课题。  顺带说一句  英国原创者已经到某工大参观交流该技术好几次。美国人还看不懂是啥玩意,军火商**曼的老寡头曾多方联系过,还是没看懂。
以下信不信由你了:嘿嘿  猜到我有新消息了吧! 我设计的腔体下周完工,用旋压法做的纯铝腔,装配天线, ...
这是好事情啊,有没有实验的视频呀,杨没把你招进去?
pershine 发表于 2014-2-19 23:35
这是好事情啊,有没有实验的视频呀,杨没把你招进去?
没有小船实验不能服众。
oyzw 发表于 2014-2-19 18:28
无工质微波推进是电磁波在封闭空间内闭循环,系统外无任何物质作用。
能量守恒定律和动量守恒定律是目前物理学最基本的守恒律。电磁场也有能量和动量,所以才会有人考虑利用太阳光压驱动实现宇宙航行的想法。微波只是相对可见光波长长些、频率低些的电磁波,所以如果称呼微波推进为无工质推进,和认为电磁场不是物质一样,在学物理的看来就是博出位而已!
没有小船实验不能服众。
他们的微推力系统吹口气就有读数
能量守恒定律和动量守恒定律是目前物理学最基本的守恒律。电磁场也有能量和动量,所以才会有人考虑利用太 ...
您别着急,我知道您物理基础好
能量守恒定律和动量守恒定律是目前物理学最基本的守恒律。电磁场也有能量和动量,所以才会有人考虑利用太 ...
在喷气推进技术领域,工质是特定力学概念,应是指产生作用力和反作用力对的物质媒介,而光帆的直接光压推进中电磁波提供的是辐射压力,不是提供作用力与反作用力对,所以不是特定意义的工质。无工质微波还是物理封闭体系中,依靠电磁波谐振导致电磁压力差引发推力,也是无特定意义的工质。
oyzw 发表于 2014-2-20 09:18
在喷气推进技术领域,工质是特定力学概念,应是指产生作用力和反作用力对的物质媒介,而光帆的直接光压推 ...

如果你一开始就给出你所谓的工质的定义,我想网上关于无工质推进的争论能少一大半。
如果你一开始就给出你所谓的工质的定义,我想网上关于无工质推进的争论能少一大半。
争论不在此处