什么是霍尔推进器?只能推动一张纸,却成为多国追捧的黑科技

什么是霍尔推进器?只能推动一张纸,却成为多国追捧的黑科技

那推力这么小的霍尔推进器,是怎么做到推进天和核心舱的?它又为何会被多国追捧?

什么是霍尔推进器?只能推动一张纸,却成为多国追捧的黑科技

在此之前,我国的飞船和卫星发射基本都是用火箭发动机做为动力源的,就是利用火箭内推进剂箱的助燃氧化剂和燃料,燃烧后产生的高速射流,通过牛顿第三定律,运动方向相反的作用,从而产生推力,简单点说就是和喷气发动机的原理差不多。

什么是霍尔推进器?只能推动一张纸,却成为多国追捧的黑科技

但是火箭发动机虽然推力非常大,但是同时所要消耗的助燃氧化剂和燃料也是巨大,而且由于太空中补充燃料是个难题,所以造价昂贵的火箭发动机基本上都是一次性使用,非常的浪费。然而霍尔推进器却很大程度上改善了这种浪费的情况。

什么是霍尔推进器?只能推动一张纸,却成为多国追捧的黑科技

霍尔推进器又被称为等离子体霍尔效应推进器,它只需要比较少的燃料就可以达到很快的速度,所需燃料不到火箭的1/10。而且不需要氧化剂助燃,只需要氙气一种燃料就行了。

什么是霍尔推进器?只能推动一张纸,却成为多国追捧的黑科技

因为霍尔推进器是将电子置于磁场中产生电场,然后再将带电离子进行加速后喷出,形成比化学推进快很多的等离子体射流,以工质动能来推动飞行器前进。

什么是霍尔推进器?只能推动一张纸,却成为多国追捧的黑科技

虽然霍尔推进器推力很小,但是在太空的真空环境中,没有空气阻力,霍尔推进器的80毫牛推力不仅完全足够推动天和号核心舱,甚至还可以帮助空间站的对接更加便捷。

而且天和号核心舱所使用的是我国航天科技集团801所自主研制的LHT-100型霍尔推进器,是当前最先进的霍尔推进器之一,最大的优势就是比冲高,高达3000秒以上。

什么是霍尔推进器?只能推动一张纸,却成为多国追捧的黑科技

而且值得一提的是,霍尔推进器不仅比冲高,体积一般比起火箭来也只能说是小巧,非常方便应用在深空探测器和小型卫星上,甚至还可以应用于向太空发射大量货物或者在火星建立基地。可以说有了霍尔推进器,人类对星辰大海更深入的探测,将不在遥远。

什么是霍尔推进器?只能推动一张纸,却成为多国追捧的黑科技

也正因为如此,霍尔推进器研发之初,在前沿航天技术中就一直广受多国追捧。在冷战时期,美国和苏联就开始进行霍尔推进器的研发。

苏联霍尔推进器

1972年的时候,苏联研发的霍尔推进器在流星-1气象卫星首次使用。吃到甜头的苏联,在往后十几年的卫星发展中都用上了霍尔推进器,并致力于研制二代系列。

美国霍尔推进器

美国也不甘落后,在上世纪90年代就开始大规模地使用霍尔推进器,并研制出了目前世界上推力最大的霍尔推进器。

中国霍尔推进器

虽然中国90年代末才开始研究霍尔推进器,但由于我国航天技术的飞速发展和科研人员的不断努力,中国如今在霍尔推进器的研制上,也算的上是后来者居上了,实现了毫牛级霍尔推进器到牛级霍尔推进器的跨越。

什么是霍尔推进器?只能推动一张纸,却成为多国追捧的黑科技

不过,虽然霍尔推进器让星辰大海不再是梦,但是由于它的推力小,只适用于没有空气阻力的真空环境中。所以霍尔推进器想要实现改变小行星轨道、长距离飞行和长时间的持续推进,还必须进一步地提升它的推力。