【ZT】航天科技专家澄清:“离子喷气发动机”不靠谱

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/29 00:03:25
航天科技专家澄清:“离子喷气发动机”不靠谱

作者:付毅飞 来源:科技日报 发布时间:2016/1/16 11:23:26

航天科技专家澄清有关不实传言

“离子喷气发动机”不靠谱

中国航天科技集团公司近日发布消息称,该集团五院502所为某卫星研制的磁聚焦霍尔电推进系统顺利完成交付。消息传出后受到众多媒体关注,被广为转载。

这两天,502所专家发现有关消息越转越不靠谱。“比如有媒体报道中说成离子喷气发动机。其实磁聚焦霍尔推力器属于稳态等离子体电推进,与离子推力器属于两种不同工作原理的电推进技术。”502所高级工程师、电推进系统主任设计师高俊对科技日报记者说。

宇航推进系统是利用反作用原理,靠对物质加速喷出为航天器提供推力,目前应用最多的主要有两大类型。传统的化学推力器,主要通过推进剂催化反应或氧化剂燃烧剂反应产生高温,将推进剂加热后喷出;新型电推力器则通过电磁场对推进剂进行电离,然后加速喷出。两者都要消耗推进剂,但消耗量有很大区别。

“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十分之一甚至更少。”高俊说。

表现宇航推进技术性能优劣的主要指标叫“比冲”,即消耗单位质量推进剂所能产生的冲量。比冲越大,意味着推进技术性能越高。而比冲的大小则主要取决于推进剂的喷出速度。

高俊介绍,化学推力器受限于推进剂的化学焓能,推进剂喷出速度有限,约为每秒2至4公里;采用电推进技术则能打破这一约束,喷出速度可达每秒15至80公里,比冲是化学推进技术的十倍以上。

上世纪60年代起,美国和苏联开始了电推进技术研究。

美国首先在离子和电弧电推进技术上取得突破,由此发展了相关产品并最早实现应用。目前美国在轨应用的离子推力器比冲达到3000至4100秒,性能当属最优。

俄罗斯则率先掌握霍尔推力器技术,其比冲约为1500至1600秒。

高俊表示,离子推力器比冲高、消耗推进剂更少,但技术复杂, 尺寸、重量较大;霍尔发动机比冲较低,但技术简单、可靠性更高,尺寸、重量较小。“两者各有优势,适用于不同的航天任务。”他说。

上世纪90年代,美国也开始霍尔推进技术研究及产品研制,已应用于对地静止轨道卫星平台。俄罗斯则已开展第二代霍尔推进技术研究,以磁场聚焦为主要技术路线,可将比冲提高到1800秒以上。目前其已完成样机研制,并进行了地面验证,但尚未开展在轨飞行验证。

“502所本次交付的磁聚焦霍尔电推进系统就属于第二代霍尔推进技术,比冲达1850秒,性能相比目前在轨广泛应用的霍尔电推进系统提高20%以上,与俄罗斯二代样机指标基本一致。”高俊说,该系统将在国际上首次进行在轨飞行验证。

(科技日报北京1月15日电)

相关链接:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/1/336374.shtm航天科技专家澄清:“离子喷气发动机”不靠谱

作者:付毅飞 来源:科技日报 发布时间:2016/1/16 11:23:26

航天科技专家澄清有关不实传言

“离子喷气发动机”不靠谱

中国航天科技集团公司近日发布消息称,该集团五院502所为某卫星研制的磁聚焦霍尔电推进系统顺利完成交付。消息传出后受到众多媒体关注,被广为转载。

这两天,502所专家发现有关消息越转越不靠谱。“比如有媒体报道中说成离子喷气发动机。其实磁聚焦霍尔推力器属于稳态等离子体电推进,与离子推力器属于两种不同工作原理的电推进技术。”502所高级工程师、电推进系统主任设计师高俊对科技日报记者说。

宇航推进系统是利用反作用原理,靠对物质加速喷出为航天器提供推力,目前应用最多的主要有两大类型。传统的化学推力器,主要通过推进剂催化反应或氧化剂燃烧剂反应产生高温,将推进剂加热后喷出;新型电推力器则通过电磁场对推进剂进行电离,然后加速喷出。两者都要消耗推进剂,但消耗量有很大区别。

“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十分之一甚至更少。”高俊说。

表现宇航推进技术性能优劣的主要指标叫“比冲”,即消耗单位质量推进剂所能产生的冲量。比冲越大,意味着推进技术性能越高。而比冲的大小则主要取决于推进剂的喷出速度。

高俊介绍,化学推力器受限于推进剂的化学焓能,推进剂喷出速度有限,约为每秒2至4公里;采用电推进技术则能打破这一约束,喷出速度可达每秒15至80公里,比冲是化学推进技术的十倍以上。

上世纪60年代起,美国和苏联开始了电推进技术研究。

美国首先在离子和电弧电推进技术上取得突破,由此发展了相关产品并最早实现应用。目前美国在轨应用的离子推力器比冲达到3000至4100秒,性能当属最优。

俄罗斯则率先掌握霍尔推力器技术,其比冲约为1500至1600秒。

高俊表示,离子推力器比冲高、消耗推进剂更少,但技术复杂, 尺寸、重量较大;霍尔发动机比冲较低,但技术简单、可靠性更高,尺寸、重量较小。“两者各有优势,适用于不同的航天任务。”他说。

上世纪90年代,美国也开始霍尔推进技术研究及产品研制,已应用于对地静止轨道卫星平台。俄罗斯则已开展第二代霍尔推进技术研究,以磁场聚焦为主要技术路线,可将比冲提高到1800秒以上。目前其已完成样机研制,并进行了地面验证,但尚未开展在轨飞行验证。

“502所本次交付的磁聚焦霍尔电推进系统就属于第二代霍尔推进技术,比冲达1850秒,性能相比目前在轨广泛应用的霍尔电推进系统提高20%以上,与俄罗斯二代样机指标基本一致。”高俊说,该系统将在国际上首次进行在轨飞行验证。

(科技日报北京1月15日电)

相关链接:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/1/336374.shtm
如果是比冲1850s的二代霍尔推力器,那就是P100了。
支持J8 发表于 2016-1-17 00:12
如果是比冲1850s的二代霍尔推力器,那就是P100了。
看报道的意思,美国在离子电推很牛逼,但是霍尔电推一般般,我们的都比美国的要好?是这样吗?那么请问这两个技术孰优孰劣?
1771964382 发表于 2016-1-17 00:53
看报道的意思,美国在离子电推很牛逼,但是霍尔电推一般般,我们的都比美国的要好?是这样吗?那么请问这 ...
霍尔电推,美国从老毛子那边通过合作搞到不少技术,相对而言不是太重视(只是相对离子电推而言)。大多也比我们先进...
我们的问题是起步比美国晚很多。比俄欧甚至日本都晚很多。
但是5年之内,我们眼里只有美国,没有其他人,大体就这样。
其实霍尔推进器真正排老末让人笑的是日本,老毛子霍尔推力器,确实是牛冠全球(只是基本没后续了),所以美欧日中都和老毛子合作。只是这些国家中最没成果的就是日本....因为抄仿老毛子的霍尔电推力器,除了日本,都成功了,2010年的国内文献上说,日本霍尔推力器连1000s都没怎么搞定(1.5kw以下,原型spt70/100,当时801,510,502的都把仿的原型搞定了)。

再过2~5年,中国就会进入电推全面应用时代。
基本达到主流水平(就是1~2Kw,5KW量级的应用全面铺开:东3~东5,东3,东4应用1.5~2kw的电推,东4东5应用5kw的电推)

然后等到2025年前后,空间站+建成同轨望远镜,这时候会应用10kw级电推。
到2030~2035年,我国会开始建设实验性空间太阳能站(M瓦级,GW的正式站要到2050年前后),预计应用30KW以上级别电推(1N以上推力,7000s以上比冲)。
到2025年,中国在电推领域基本就是蓝星第二,就是10年时间而已,急啥...

应用电推这玩意,主要看能源。
一个空间器上电推大多不是1台(1台基本是试验星),要么2台,要么4台,甚至更多。
1.5kw的功率4台,就是用掉6kw的电力
5kw的上2台,就会用掉10kw的电力。

现在的卫星,东3级别的,只能装2台左右的1.5Kw的电推
东5级别的,也就是装2台5kw的电推。太阳板电力也就是够升轨时候2台全功率用的(载荷此时不用电,到了轨道上,基本就是2.2kw的模式,一次也不敢开2台)

你明白了这个,就知道未来应用主流,对于欧俄日,5kw功率就到头,后面的大推力电推都没法想,应用不知道猴年马月才能上。老毛子,欧洲的大推力电推,恐怕上天的希望就靠美帝施舍了。所以提前研究再久,也是没意义的(日本大推力电推也是狂喊跟踪潮流,不过实际情况,我们就忽略吧)

中国上空间站,就意味着10kw级别电推能应用(从进度来看,第一个舱是不可能的,大概第二第三个舱来得及,或者空间站伴飞望远镜能用上。

现在已经曝光的5kw的霍尔推力器有3个(510,502,802各一个,510的最大2200s上下,802的说实现了1800~3000s的多模,如果应用上,应该是全球5kw中性能最优的之一,因为现在实用的5kw级别的,和510的差不多,但比不上802的,502的具体数据没有,但是基本就是多模二级磁聚焦霍尔推力器)。另外离子推力器有1个(510的LIPS 300。性能属于中规中矩,没啥亮点)其他所的不清楚。15年完成10KW的LIPS 400的装配(原理机),空间应用估计到2021年之后了。

更大的30kw以上级,2012年开始就有需求分析的文献,去年有文章提出具体的规划,基本30kw以上级,要走3条不同的技术路线(同时干3类),用20年时间完成试验验证,预计大约2020年会有具体消息,里面有个可靠性指标,是5万小时,大家做好心理准备,地面可靠性试验,就是往8~10年做的(参考美帝的同类东西,这玩意试验,1年累计不了几千小时)

电推等东五上天了,就基本追上西方主流(这个主流基本就是美欧)顶尖水平...
好像还离东五发射差2年?另我不知道东五首发上不上电推
支持J8 发表于 2016-1-17 01:53
霍尔电推,美国从老毛子那边通过合作搞到不少技术,相对而言不是太重视(只是相对离子电推而言)。大多也 ...
第一是美国吗?那么为什么报道里说是世界最离子喷气电推
支持J8 发表于 2016-1-17 01:53
霍尔电推,美国从老毛子那边通过合作搞到不少技术,相对而言不是太重视(只是相对离子电推而言)。大多也 ...
看了航空港这个帖子里的内容,感觉还差的好远呀
http://bbs.9ifly.cn/thread-5944-1-1.html
看了航空港这个帖子里的内容,感觉还差的好远呀
http://bbs.9ifly.cn/thread-5944-1-1.html
等五到十年再来看就明白了。国内电推启动晚,前几年信息不多的时候。很多人确实看不到希望。但是过两年,电推大量用上国产卫星,空间站的时候。一天所有人就会反转态度的。
第一是美国吗?那么为什么报道里说是世界最离子喷气电推
没看懂你说啥
支持J8 发表于 2016-1-17 03:19
等五到十年再来看就明白了。国内电推启动晚,前几年信息不多的时候。很多人确实看不到希望。但是过两年, ...
再过十年中国会是第一吗?

如果是比冲1850s的二代霍尔推力器,那就是P100了。
你吹的天花乱坠的3000秒以上呢?呵呵
来自: 手机APP客户端
这帖子真是毛粉,赵粉,美粉三方大作战啊。
目前各国主流静止轨道卫星是化学推进还是电推呢?电推升轨慢,耗时长,带来的经济损失不小,得能偿失么?
这狗屁妓者标题党

人家说的是“离子喷气发动机的传闻”不靠谱,不是说发动机不靠谱
目前各国主流静止轨道卫星是化学推进还是电推呢?电推升轨慢,耗时长,带来的经济损失不小,得能偿失么?
电星重量小 发射费用就省不少
你吹的天花乱坠的3000秒以上呢?呵呵
一直存在呀,实验的文献都贴着呢。只是不是要发射的飞行件而已。我有错吗?呵呵,而且502本身还有一个5kw级别,双模双级磁聚焦的霍尔是要上天的。我错了吗?
3000s这个数据又不是我说的,是一群人笑话30公里加速度这话时,有人分析可能是指3000s。然后没人发现这个指标其实是很NB的,所以我说这个指标很NB,然后根据数据找证据(就是新闻背后数据代表的技术类型,指标含义)。我错了吗?你看没有人站出来提前说,其实这个推力器比冲是1800左右。这说明大家都没有内幕信息,都不知道这个推力器指标。大多数人(技术派)对电推还是不熟(看不懂指标中数字的问题),所以就接受了3000s的说法。这方面,我和他们一样而已。3000s电推的说法是谁说出来的,你可以去查。

但是后面会更加有趣,因为这个讨论,我更清楚中国电推,霍尔双级加磁聚焦是怎么回事了,各个数据之间的关系与制约是怎么来的,也连几个电推的专利都找出来看了。我的论据更充分了。(就是中国霍尔电推水平,特点)

最后即便不是3000s,这个磁聚焦电推性能也是霍尔电推二代,远超目前实用的同类霍尔电推产品。有些人从新闻一开始就各种无脑黑,你以为大家都是傻子。

还有我才不怕你们几个黑我,土鸡比你们懂多了,我知道怎样转化关系,我只要说几个关键因果逻辑关系,土鸡所有的“错”,马上能被广泛接受和理解(很简单这种错出现的概率是必然的,能接受的)。所以,土鸡的“输”,其实和赢也没差别(结果出错没关系,分析过程基本可信认真,土鸡就都赢)。你越黑我土鸡,其实是在自伤。
哈哈,我看看某些人这下脸往哪搁
听说毛子已经开始准备用1Mw反应堆并联30个7000s的
从不泡妞 发表于 2016-1-17 12:36
电星重量小 发射费用就省不少
那到底谁的总费用低呢?
目前各国主流静止轨道卫星是化学推进还是电推呢?
可丁 发表于 2016-1-17 20:53
目前各国主流静止轨道卫星是化学推进还是电推呢?
目前纯电推的静止轨道卫星卫星已经上了天的,应该就两个。
http://www.dsti.net/Information/News/92683

不过很多人认为纯电推卫星是一个重要方向。

另外还有混合推进的,那个不清楚。
那到底谁的总费用低呢?
如果电推成熟,那么电推的总费用低
支持J8 发表于 2016-1-17 03:19
等五到十年再来看就明白了。国内电推启动晚,前几年信息不多的时候。很多人确实看不到希望。但是过两年, ...
空间站准备上电推?
空间站准备上电推?
上,最初是lips200或其改进型,后面是lips400。5kw级的不知道上不。lips400的规格除了空间站能用,其他都用不了
目前纯电推的静止轨道卫星卫星已经上了天的,应该就两个。
http://www.dsti.net/Information/News/92683 ...
国内好像东三,东四,东五各有一个纯电版本,东3的好像就是老挝一号。东五的基本型是混和的,全化,全电各一型(东五一共五型同步开发)。东四全电一般没提,但仿真中有个载荷500公斤的某平台,应该是它
卢龙守将 发表于 2016-1-17 21:33
目前纯电推的静止轨道卫星卫星已经上了天的,应该就两个。
http://www.dsti.net/Information/News/92683 ...
纯电推静止轨道保位的卫星多了去了
这两颗是纯电推转轨道
纸飞机 发表于 2016-1-18 10:06
纯电推静止轨道保位的卫星多了去了
这两颗是纯电推转轨道
对啊,我知道。我那楼里不是说了“另外还有混合推进的,那个不清楚。”
卢龙守将 发表于 2016-1-18 20:03
对啊,我知道。我那楼里不是说了“另外还有混合推进的,那个不清楚。”
那就要看你怎么定义这个全电卫星了
直接发射到工作轨道,不需要转轨,只有电推一种推进器的卫星可远不止两颗
实际上80年代后期开始,俄国的通信卫星都是如此
支持J8 发表于 2016-1-18 08:59
国内好像东三,东四,东五各有一个纯电版本,东3的好像就是老挝一号。东五的基本型是混和的,全化,全电 ...

吹牛也得讲逻辑嘛,老挝一号是纯电?11月21日发射,11月28日定点,呵呵,这什么逆天的电推哦?
纸飞机 发表于 2016-1-18 21:11
那就要看你怎么定义这个全电卫星了
直接发射到工作轨道,不需要转轨,只有电推一种推进器的卫星可远不止 ...

从那两台波音702SP发射时情况来看,显然波音702SP的形式更为人所接受。

一般静止轨道卫星的燃料主要消耗在从GTO进入GEO阶段这1千好几百米的速度增量上。卫星用电推的好处就是在使用火箭不变的情况下,实质上增加进入GEO轨道的质量。
靠化学推进剂(火箭的或卫星自己的)进入GEO,再用电推保持轨道,增加的实际进入GEO质量要远小于电推自己转移增加的。


霍尔电推力器基本就是调整姿态的吧,离子电推用来变轨优势比较大,是这个意思吧。

霍尔电推力器基本就是调整姿态的吧,离子电推用来变轨优势比较大,是这个意思吧。
霍尔电推力器基本就是调整姿态的吧,离子电推用来变轨优势比较大,是这个意思吧。
反了,霍尔用来升轨,离子用来调姿
支持J8 发表于 2016-1-17 01:53
霍尔电推,美国从老毛子那边通过合作搞到不少技术,相对而言不是太重视(只是相对离子电推而言)。大多也 ...
通篇胡說八道胡編亂編--
支持J8 发表于 2016-1-18 08:59
国内好像东三,东四,东五各有一个纯电版本,东3的好像就是老挝一号。东五的基本型是混和的,全化,全电 ...
老挝一号是东三纯电~~~
我去!
你先看看老挝一号用的啥火箭,再看看东三怎么可能用的上长三乙吧~
别告诉我你又准备YY出老挝一号是直接入GEO轨道的。
明确的告诉你,TG目前还没那实力
你胡编的可以啊~
老挝一号是东三纯电~~~
我去!
你先看看老挝一号用的啥火箭,再看看东三怎么可能用的上长三乙吧~

你没看到我用词是好像吗?代表只是我大概有映象,又不是绝对肯定。全电平台整星也就是这两年的事,说错一颗卫星的应用类型,也能把你高兴成这样。你就没想过,你这样的态度会让大家怎么想?反正支持土鸡的肯定在偷笑:土鸡一定在这个话题上把有些屁股天生歪的人的玻璃心碾成粉了。所以才会抓住这点屁事做文章。呵呵
说话能不能成熟点。
国内全电星最快2018年上天,最慢大约2020年上天。
大约14年底,全电星已经完成了全部的详细设计,出了多份方案给客户。等待最后确认
凤凰网上有采访信息,说,大约2020年前后,全电星上天(周期3~5年)