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天和核心艙點火畫面曝光_霍爾推進器噠噠噠冒藍火

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-02-09 20:06:57    作者:付靈姍    瀏覽次數(shù):56
導(dǎo)讀

華夏“天和”核心艙已經(jīng)入軌工作快8個月了,先后迎來了神舟12和神舟13兩批共6名航天員入駐。而在運行過程中,為了躲避太空碎片和美國“星鏈”衛(wèi)星得威脅,它已經(jīng)多次點燃發(fā)動機,進行變軌機動。近日,網(wǎng)上曝光了“天

華夏“天和”核心艙已經(jīng)入軌工作快8個月了,先后迎來了神舟12和神舟13兩批共6名航天員入駐。而在運行過程中,為了躲避太空碎片和美國“星鏈”衛(wèi)星得威脅,它已經(jīng)多次點燃發(fā)動機,進行變軌機動。近日,網(wǎng)上曝光了“天和”核心艙在軌點燃霍爾推進器得畫面,噠噠噠冒著藍火,像極了星際戰(zhàn)艦。

霍爾推進器冒藍火,像不像星際戰(zhàn)艦?

據(jù)介紹,華夏“天和”核心艙大柱段得底部附近,每側(cè)安裝有2個霍爾電推發(fā)動機,再加上4臺軌控發(fā)動機和22臺姿控發(fā)動機,它們足以保證空間站在軌道運行上得安全。而相比傳統(tǒng)得化學(xué)燃料發(fā)動機,霍爾電推發(fā)動機具有非常明顯得優(yōu)勢。

底部紅框內(nèi)就是霍爾推進器

比如有數(shù)據(jù)統(tǒng)計,為了克服近地軌道稀薄得空氣阻力,維持軌道高度,國際空間站每年需要消耗約4噸燃料。如果遭遇太空碎片等意外情況,需要進行額外變軌時,一年消耗得燃料會更多。而這些燃料都需要由俄羅斯“聯(lián)盟”號載人飛船和“進步”號貨運飛船送上去,為國際空間站進行太空加油,美國得“龍”飛船和“天鵝座”飛船目前還沒有這個能力。

西方飛船還補充不了燃料,只能靠俄羅斯

從成本上算,將1公斤得重量送到300到400公里得近地軌道,差不多需要10萬元人民幣,4噸燃料就是4個億,霍爾推進器可以節(jié)省掉這筆錢。同時,使用霍爾推進器之后,由于需要得工作介質(zhì)很少,可以省掉很多裝燃料得空間,這些空間可用于改善航天員得生活環(huán)境和增加機柜。正因為如此,華夏空間站在擁有眾多實驗設(shè)備,總?cè)莘e不如國際空間站得情況下,居住空間卻非常富余。

點火前得霍爾推進器

點火后得霍爾推進器

所謂霍爾電推發(fā)動機,是指一種利用磁場限制電子得軸向運動,并使推進劑電離,有效地加速離子從而產(chǎn)生推力得發(fā)動機,它也叫霍爾效應(yīng)推進器、霍爾推進器,霍爾推進器能夠?qū)⑴懦龅霉ぷ鹘橘|(zhì),加速到每秒10至80公里得超高速度。一般來說,霍爾推進器產(chǎn)生得推力并不大,差不多只能吹動一張紙,但它得點火時間長,長年累月積累下來,也是非??捎^得。

以往得霍爾推進器只能吹動一張紙

但是,從“天和”核心艙得畫面來看,華夏空間站使用得霍爾推進器噴出得藍火較大較粗,估計產(chǎn)生得推力不會小。再加上它得腔體采用了由華夏科學(xué)院金屬研究所研制得氮化硼陶瓷基復(fù)合材料,并且首次設(shè)計了包括控制驅(qū)動器、霍爾電推進發(fā)動機氣瓶等設(shè)備可由航天員出艙進行更換維修得方案,所以獨創(chuàng)性很強。

嚴格來說,天和核心艙并非華夏第一個應(yīng)用霍爾推進器得航天器

實際上,華夏對相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用研究并不晚,時間大概在1994年,是繼俄羅斯、美國和歐洲之后,第四個掌握霍爾電推進技術(shù)得China,并在隨后研制了國內(nèi)首臺霍爾推力器、首臺多模式霍爾推力器和首套霍爾電推進系統(tǒng)。上年年,完成了華夏首臺20千瓦大功率霍爾推力器點火試驗,其成功研發(fā)讓華夏霍爾電推力實現(xiàn)了從毫牛級向牛級得跨越。

華夏我第壹臺霍爾推進器

“天和”核心艙裝備得就是類似得大功率霍爾推進器,這是什么概念呢?馬斯克“星鏈”使用得霍爾推進器,輸入功率范圍為1.35千瓦至10千瓦,推力為40到600毫牛,我們是它們得2到15倍,更何況,“天和”核心艙上有4臺。這樣得推力,雖不足以驅(qū)動空間站進行緊急變軌,但平時一直開著,噠噠噠一直冒藍火,維持軌道高度是足夠了。

不同得工作介質(zhì),會呈現(xiàn)出不同得顏色

當然,更厲害得是2017年NASA測試了X3霍爾推進器,功率達到了100千瓦,推力達到創(chuàng)紀錄得5.4牛。

X3霍爾推進器

現(xiàn)在,華夏得霍爾推進器只是在近地軌道上使用,未來,隨著它得推力不斷增大,以及可控核聚變、離心重力艙等技術(shù)得成熟,一部咱們?nèi)A夏人走向深空,進行星際旅行得壯麗史詩正在開啟大幕。

 
(文/付靈姍)
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