行业动态

“氙气”卫星助力中国航天事业跨越发展

作者:网络来源: 发布时间:2017-06-22

4月12日19时04分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭成功发射实践十三号卫星。这是我国首次在高轨卫星上使用电推进(无需消耗化学推进剂)完成全寿命期内南北位置保持任务。

邯钢气体生产的高纯氙气(6.5N级)是本次卫星成功升空的重要功臣,气体圈子告诉您为什么会是氙气?

“氙气”卫星 闪耀浩瀚宇宙

2013年4月,经国务院批准,东方红三号B平台高轨技术试验卫星工程正式立项,并命名为实践十三号卫星工程。(我国首台空间用氙离子电推进系统于2012年11月~2014年2月曾在我国实践九号A卫星上开展了首次在轨飞行试验)“作为我国首颗电推进工程化应用的卫星,实践十三号卫星推进系统选用氙离子推力器,无需消耗化学推进剂便可完成15年寿命期内的南北位置保持任务。”国防科工局系统工程司副司长赵坚说,推进系统之于卫星,就如同发动机之于汽车,卫星想要在诸多因素干扰下稳定运行在预设轨道中,必须依靠推进系统提供动力。以往大多数卫星都是利用化学推进系统进行位置保持,而携带大量化学推进剂不仅限制了卫星的性能,更增加了运载火箭的负荷。

单位推进剂量产生的冲量叫做比冲,比冲是衡量火箭燃烧效率的指标,比冲值越高,消耗同样质量的燃料,产生的冲量越大(即火箭能获得更多的加速)。而配备离子电推进系统的实践十三号正具备了高比冲的特点,这大大减少了其推进剂的携带量。“之前一颗卫星需要带3吨左右的化学推进剂,占总重量的60%,十分笨拙,其中南北位置保持所需的推进剂超过600公斤,而使用电推进的实践十三号卫星只需带100公斤的氙气就可以顺利完成南北位置保持任务。”航天科技集团公司五院通信卫星事业部部长周志成告诉我们,电推进系统的推进效率十倍以上于化学推进系统。

NASA的离子推进动力样机曾持续工作48000小时,超过五年半。在达到这个工作时间之后,该推进器被关闭,在整个实验过程中,这台推进器消耗了870公斤的氙推进剂。

据网络资料,在航天器推进中,霍尔推力器是离子推力器的一种,霍尔推力器有时也称为霍尔效应推力器Hall effectthrusters或霍尔电流推力器Hall current thrusters。霍尔推力器可使用多种推进剂,最常用的是氙。其他推进剂包括氡、氩、铋、碘、镁和锌。霍尔推力器喷气速度最大可达10-80km/s,但绝大多数型号喷气速度在15-30km/s 。

多年积淀,中国航天技术正在突飞猛进的发展

“这些技术得以实现,是兰州空间技术物理研究所坚持不懈40年的奋斗成果,是一代又一代航天人前赴后继、矢志不渝的骄人战绩。”周志成说,此次发射,标志着中国电推进技术已进入全面应用阶段,并达到与国际领先水平比肩齐飞的层面。

注意:本栏目部分文章来源于网络,如果其中涉及了您的版权,请及时联系我们,我们在核实后将在第一时间予以删除!