电热推力器介绍

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FMMR微推进系统推力测量装置研究

①
收稿日期：０１５０；回日期：０１０－２２１－－６修０２１－６。０
基金项目：国际科技合作项目（０７８６。２０００）作者简介：栾希亭（９３）男，究员，１６一，研研究方向为液体推进技术。
．．．— —
微推力测量装置，装置采用微推力器自重与推力相分离、触点式外接供电和推进系统集成方法，有效消除了供电电缆和推进剂供应管路的影响。结果表明，测量精度可达 ± ％，８能够满足ｍＮ级微，推力测量的精度要求；Ｊ、同时，通过对结构进行
微推进系统的平均推力，过标定静态推力与支架位通（）１弹簧的实际刚度略小于设计刚度；２供电线路接（）
移之间的关系，用测量出的位移量计算平均推力。在整个微小推力测量装置设计中，力器推力与推
ｔｒｓｒａｍｉｒｈｕｔｍｅｓｒｇｓｎａｅｎｔｅｂａｃｅｒｓｄｓｇｅ．ｔｍａｅｓｆｔｅｓｐｒｔｎｔｒｓｎｒｖｔ－ｈｕｔ，ｃｏｔｒｓｅａｕｉｔｄｂｓｄｏｈａｎｅｔｏｙｉｅｉｎｄＩｎａｌｈｋｓｕｅｏｅａａｉｈｕｔａｄｇａｉｈｏａｔｎ，ｕｃｕｌｃｒｃｃｎｅｔｎ，ｄｐｏｕｓｎｓｓｅｉｔｇａｉｎｔｌｎｔｆｃｏｆｐｗｒｓｐｌｉｄｐｐｌｔｅｄｉｐｎｔａｅｅｔｏｎｃｉａｒｐｌｉｙｔｍｎｅｒｔｏｅｉａｅａｆｔｎｏｏｅｕｐｙｗｒａｒｅｌｅｏｌｉｏｎｏｏｍｉｅｉｅｎｏｎａｆｐｐｌｅＴｅｒｓｌｄｃｔａｅｐｃｓｏｆｔｒｓｍｅｕｅｎｃｉｖ ±８．ｅｎｈｑｉｍｅｔｆｍｌｎｗｏｉｅｉ．ｈｅｕｔｉｉａｅｔｔｔｒｉｎｏｕｔａｒｍｅｔｓａｈｅｅａｎｓｎｈｈｅｉｈｓｉｄｔ％ｍｅｔｇｔｅｒｕｒｉｅｅｎｌｅｔｎｏｉｉｃａｓＡｔｔｅｓｎｅｔｌｓ．ａｌｍｅ，ｅｓａｄｃｌｂｐｌｈｕｔｍｅｕｅｎｆｏｅｔｇａｅｃ — ｒｐｌｉｎｓｓｅｈｉｔｔｎａｌｅａｐｉｔｔｒｓａｒｍｅｔｔｒｉｅｒｔｄｍｉｒｐｕｓｏｙｔｍ．ｈｄｅｏｓｏｈｎｏｏＫｅｒｓｍｉｒｒｐｌｉｎｓｓｍ；ｃｈｓａｕｎｔｎｂａｃｒｃｐｅｙｗｏｄ：ｃｐｕｓｏｙｔｏｏｅｍｉｒｔｒｔｓｒｇｓｄ；ａｎｅｐｎｉｌｏｕｍｅｉａｌｉ

霍尔电推力器工作原理

霍尔电推力器是一种基于霍尔效应的推进器，其工作原理如下：
1. 工作原理：当电流通过霍尔电推力器中的霍尔片时，会在半导体片上产生一个磁场，从而在空间产生电场。

这个电场会使推力器中的离子流产生电流，从而产生反作用力，使离子流喷出。

这种推力器利用离子流产生的磁场和霍尔效应来产生推力。

2. 工作流程：离子流产生的电流通过磁场发生器，使之产生与入口方向一致的反磁场。

由于磁场作用，外空间的气体被磁化并按同一方向离开离子喷管。

这些离子在磁场作用下加速，形成一股向后的反作用力，从而使推力器产生一个与喷管轴线方向相反的推力。

3. 优点：霍尔电推力器相对于其他推进系统，如火箭发动机，具有效率高、推力可调、结构简单等优点。

4. 限制和挑战：尽管霍尔电推力器有很多优点，但它的工作需要特定的环境条件和材料，如高温、高真空、高洁净度等，这使得其应用受到一定限制。

同时，离子流的稳定性、入口导向管的加工精度和装配精度、热防护系统设计等都是霍尔电推力器面临的挑战。

总的来说，霍尔电推力器是一种高效、环保的推进系统，它的工作原理和流程使其在许多领域都有应用潜力。

然而，要实现其广泛应用，还需进一步的研究和改进其性能。

以上所述内容仅供参考，如需更多信息，可以阅读相关论文，或者联系专业人士获取更具体的指导。

空间电推进的技术发展及应用

空间电推进的技术发展及应用张伟文;张天平【摘要】近日，由中国空间技术研究院兰州空间技术物理研究所自主研制的中国首个卫星用离子电推进系统（LIPS-200）（其束流直径为200mm）地面寿命及可靠性试验累计工作时间达到6000h，开关机3000次，具备确保卫星在轨可靠运行15年的能力。

另外，航天推进技术研究院上海空间推进研究所的霍尔电推进技术也取得了重大突破—80mN霍尔推力器的空心阴极长寿命试验突破18000h，这标志着我国自主研制的电推进系统达到了国际先进水平，将全面迈入工程应用阶段，能够满足我国通信卫星系列平台的发展需求。

【期刊名称】《国际太空》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】8页(P1-8)【作者】张伟文;张天平【作者单位】兰州空间技术物理研究所;兰州空间技术物理研究所【正文语种】中文近日，由中国空间技术研究院兰州空间技术物理研究所自主研制的中国首个卫星用离子电推进系统（LIPS-200）（其束流直径为200mm）地面寿命及可靠性试验累计工作时间达到6000h，开关机3000次，具备确保卫星在轨可靠运行15年的能力。

1 引言电推进又称为电火箭，它是把外部电能转换为推进剂喷射动能的火箭类型。

根据把电能转换为推进剂动能的工作原理，电推进可分为电热型、静电型、电磁型、新型四大类，目前，同属静电类型的离子电推进和霍尔电推进的技术最成熟、应用也最广泛。

由于突破了传统化学推进喷射动能受限于推进剂化学内能的约束，电推进很容易实现比化学推进高一个量级的比冲性能。

在航天器上应用高比冲推进系统可以节省大量推进剂，从而增加航天器有效载荷、降低发射质量、延长工作寿命等。

航天推进理论基础_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

航天推进理论基础_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.整体式固体火箭冲压发动机的关键技术之一是一次燃烧的燃气流量调节技术。

参考答案:正确2.离子推力器和霍尔推力器都需要中和器完成羽流中和功能。

参考答案:正确3.钡钨阴极和六硼化铼阴极是目前主要的电推力器中和器类型。

参考答案:正确4.在火箭发动机热力计算中，热力学数据是指比热、焓、熵等参数随温度的变化。

参考答案:正确5.常用的免费开源的热力计算软件是CHEMKIN.参考答案:错误6.在喷管流动过程中，产物热能转换为动能，转换过程中能量守恒但总焓不守恒。

参考答案:正确7.有关火箭发动机的喷气速度，下列描述正确的有：参考答案:火箭发动机的喷气速度就是喷管出口截面上燃气的流速。

8.液体火箭发动机再生冷却的特点有：参考答案:推力室结构质量大_热损失小_再生冷却推力室增加了推进剂供应系统的负担_对周围热影响小、发动机工作时间可以很长9.下列传热过程属于推力室再生冷却传热过程某环节的有：参考答案:高温燃气与推力室热壁之间的对流和辐射传热_推力室冷却通道与冷却液间的对流换热_冷却套外壁面与环境大气间的对流辐射10.燃气发生剂一般具有燃烧温度低、成气量小但燃烧残渣大的特点。

参考答案:错误11.影响火箭发动机推力的因素有：参考答案:喷管的质量流率_喷管的膨胀状态_发动机的工作高度12.推进剂燃烧产物的温度越高、平均分子量越小，则发动机的喷气速度越大。

参考答案:正确13.再生冷却是在推力室热壁的内表面采取的一种对流式冷却。

参考答案:错误14.贮箱增压系统的功能是为了保证推进剂贮箱内的压强维持在一定的水平。

参考答案:正确15.推进剂利用系统的功能是自动的进行推进剂组元混合比的调节，保证推进剂组元同时消耗完或者最小的剩余。

参考答案:正确16.根据吹除气源压力的高低，吹除系统可分为强吹和弱吹两大类。

参考答案:正确17.在热力计算中，1Kg推进剂总焓的国际制单位是：参考答案:千焦耳/公斤18.火箭发动机燃烧室热力计算遵循的基本原理有：参考答案:能量守恒原理_化学平衡原理_质量守恒原理19.对固体火箭发动机，将一维非定常内弹道计算方程组转化为一维准定常计算方程组的假设条件之一是：参考答案:燃气密度（推进剂密度）_装药通道横截面积的增量（装药通道横截面积）_装药通道内的燃气流速（当地声速）20.火箭推进剂的假定化学式：是把1kg推进剂看成是由基本元素组成的化合物的分子式。

微型电推力器的研究与发展

微型电推力器的研究与发展冯永辉;毛根旺;陈茂林;夏广庆【摘要】随着微型卫星技术的迅猛发展,为了满足微型卫星各种飞行姿态变化的任务要求,兼具功能性和高可靠性的微推进技术,特别是微型电推进技术已经成为微型卫星发展的迫切需求.近年来,自由分子流微电热推力器、射频电容耦合放电徽推力器、微射频离子推力器、微腔放电推力器、场致发射电推力器、微胶体推力器和微波激励微等离子体推力器等微型电推力器研究势头良好,已完成工程样机研制,有望于若干年内实现空间应用.%With the rapid development of micro satellite technology, the micro propulsion with high performance and high reliability is needed urgently, especially micro-electric propulsion technologies. Nearly years, a number of micro-electric propulsion technologies have been developed, such as free molecular micro-resistojet(FM-MR), radio frequency capacitive coupling discharge micro-thruster, micro cavity discharge thruster (MCDT) , micro radio Frequency Ion Thruster( RIT), Field Emission Electric Thruster( FEET) , micro-colloid thruster and microwave excited micro-plasma thruster. The engineering prototypes have been developed for these micro propulsion technologies, and its will be available for space application in several years.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2012(012)016【总页数】9页(P3924-3932)【关键词】电推力器;徽推进;微型电推进;等离子体推进【作者】冯永辉;毛根旺;陈茂林;夏广庆【作者单位】西北工业大学燃烧、流动和热结构国家级重点实验室,西安710072;西北工业大学燃烧、流动和热结构国家级重点实验室,西安710072;西北工业大学燃烧、流动和热结构国家级重点实验室,西安710072;大连理工大学航空航天学院,大连116024【正文语种】中文【中图分类】V439由于传统卫星研制及发射的费用相当庞大，近年来，卫星技术发展形成了一个新的趋势—微型化。

电热执行器原理

电热执行器原理电热执行器是一种利用电磁效应来控制阀门、风门、风阀等执行机构的装置。

它通过电热元件的加热来产生热量，利用热膨胀原理来推动执行机构的运动，从而实现对系统的控制。

电热执行器广泛应用于采暖、通风、空调等领域，是自动化控制系统中不可或缺的重要部件。

电热执行器的工作原理主要包括电热元件、传动机构和控制电路三个部分。

首先，电热元件受到控制信号后加热，使得其温度升高，导致热膨胀，产生一定的推力。

然后，传动机构接受到这一推力，通过连杆、齿轮等装置将热膨胀的力量转化为机械运动，从而驱动执行机构实现开启或关闭。

最后，控制电路起到控制和保护的作用，它能够接收外部信号，并根据信号的大小和方向来控制电热元件的加热时间和温度，从而实现对执行机构的精准控制。

电热执行器的工作原理基于热膨胀原理，即物体在受热时会膨胀，利用这一原理可以将电能转化为机械能，实现对执行机构的控制。

在实际应用中，电热执行器通常与温度传感器、控制器等配合使用，形成一个完整的控制系统。

当温度传感器检测到环境温度变化时，控制器会发出相应的控制信号，使电热执行器工作，从而调节执行机构的位置，实现对系统的自动控制。

电热执行器具有结构简单、响应速度快、控制精度高等优点，能够适应各种恶劣环境，并且具有良好的可靠性和稳定性。

在现代自动化控制系统中，电热执行器已经成为不可或缺的重要部件，广泛应用于各种工业生产和生活领域。

总的来说，电热执行器是一种利用电磁效应和热膨胀原理来实现对执行机构控制的装置。

它通过电热元件的加热产生热膨胀力，驱动传动机构实现机械运动，从而控制执行机构的位置。

在自动化控制系统中具有重要的应用价值，为工业生产和生活提供了便利。

微型电推力器的研究与发展

气和水蒸气等气体均可作为其工质。
选择不同的推进工质和工作压强及加热薄膜温度，以获得不同的推力器性能，验室获得的可实推力范围为０１ｍ —３ｍ比冲为４ —２０Ｓ．ＮＮ，０ｓｏ。国外对于此项研究开展较早，制了样机，研并
中图法分类号
Ｖ３；４９
文献标志码
Ａ
由于传统卫星研制及发射的费用相当庞大，近
年来，星技术发展形成了一个新的趋势一微型卫化。这些微型化卫星（括微卫星、包纳卫星、卫星皮等）的一个普遍特点是，制的成本低、期短、研周技术门槛低。由于微型化卫星的重量轻、积小、体功
１自由分子流微电热阻推力器
自由分子流推力器（ＭＦＭＲ）微电热推力器的是
一
种，主要由微机电系统（ＭＳ技术制作的简单、ＭＥ）
轻质的多晶硅薄膜加热单元和长喷嘴组成，图１如所示（图为组成结构示意图，图为实物照左右片）Ｊ目前， ¨。主要的研究单位有美国空军实验室、宇航公司、加利福尼亚大学、气实验室和西安南喷推进技术研究所等单位ｊ。
ＦＭＭＲ的工作条件变化范围很大，过调节通通
过微型阀的气体流量，进单元的工作压强可以控推

电弧加热推进系统原理

电弧加热推进系统原理
电弧加热推进系统（Arcjet）是一种先进的推进技术，利用电弧产生的高温来加热和加速推进剂。

其原理主要基于热力学的基本原理，涉及到物质的加热、膨胀和推进。

以下是其工作原理的简要说明：
1. 电弧的产生：当电流通过两个电极之间的气体时，会产生电弧。

在电弧的高温下，推进剂（如氢或烃）被迅速加热至极高的温度。

2. 加热推进剂：被电弧加热的推进剂会迅速膨胀，并形成高速气流。

这个过程涉及到推进剂的加热、膨胀和加速。

3. 喷管效应：在推进系统中，这种高温高速的气流会通过一个特殊的喷管。

喷管的形状设计使得高速气流在喷管内产生低压，进而加速气流的喷射速度。

4. 反作用力推进：当高温高速的气流从喷管中喷出时，会产生强大的反作用力，推动整个系统前进。

5. 电力和推进剂供应：为了维持电弧和推进剂的供应，该系统需要一个稳定的电源和合适的推进剂供应系统。

电弧加热推进系统具有较高的推进效率，能够在短时间内提供较大的推力。

这种系统的缺点是启动和关机时可能会产生较大的应力，可能导致部件的快速磨损。

但其卓越的性能和潜力使得它成为航天领域中的重要推进技术之一。

以上内容仅供参考，如需获取更多关于电弧加热推进系统的原理，建议咨询航天领域的专家或查阅相关文献资料。

电动推进器工作原理

电动推进器工作原理电动推进器是一种利用电能产生推力，推动物体运动的装置。

它由电源、电动机和推进器三个主要部分组成。

电动推进器的工作原理基于法拉第电磁感应和洛伦兹力的相互作用。

一、电源电动推进器所需的电能由电源提供。

电源可以是蓄电池或者外部电源，如交流或直流电源。

对于小型电动推进器，常采用锂电池或镍氢电池作为电源，而大型推进器则通常使用外部电源。

二、电动机电动机是电动推进器的核心组件，它将电能转化为机械能。

电动机的类型有直流电动机和交流电动机两种，其中最常见的是直流电动机。

电动机由定子和转子组成，其中定子是静止的部分，而转子则可以旋转。

1. 直流电动机直流电动机是最常用于电动推进器的电动机类型。

它由永磁体和电枢绕组组成。

当电流通过电枢绕组时，会在定子的磁场中产生转矩，使转子开始旋转。

这种旋转产生的力矩将通过传动装置传递给推进器，从而产生推力。

2. 交流电动机交流电动机也可以用于电动推进器，但相对较少见。

交流电动机使用交流电源供电，并通过改变电源的频率和相位来改变转子的运动状态。

交流电动机的工作原理较为复杂，需要控制系统进行匹配和调节。

三、推进器推进器是电动推进器中与工作环境直接接触的部分，它将产生的推力传递给物体。

推进器的类型多种多样，按照工作原理可分为离心式推进器和直推推进器。

1. 离心式推进器离心式推进器利用一个或多个旋转叶片来产生推力。

当电动机带动叶片旋转时，通过离心力的作用，产生的气流或液流被迅速排出，从而产生推力。

离心式推进器通常用于航空航天、水下机器人等领域。

2. 直推推进器直推推进器通过直接排放推进物质（如气体或液体）来产生推力。

它通常由喷射器和推进剂构成。

当电动机带动喷射器喷射推进剂时，根据牛顿第三定律，喷射物质向后排出的同时，推进剂推动电动推进器向前移动，产生推力。

直推推进器广泛用于火箭、船舶等领域。

结语电动推进器是一种高效、环保、可控制的动力装置，其工作原理基于电能转化为机械能的过程。

航天推进理论基础_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

航天推进理论基础_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.航天推进系统，也称为：答案:航天发动机2.下列有关火箭发动机总冲的描述，正确的是：答案:总冲与等效喷气速度及推进剂装药量有关。

3.下列各参数中哪个参数是燃烧产物的输运参数？答案:产物的热传导系数4.固体火箭发动机燃烧室压强随时间的变化规律通常分为以下几个阶段：答案:压强上升段、稳定工作的平衡段和压强拖尾段。

5.在固体火箭发动机设计中，侵蚀燃烧常用的判断准则之一是：答案:喉通比J值准则6.液体火箭发动机再生冷却推力室的优点之一是：答案:热损失小、对其周围热影响小7.高超声速飞行器的机身与发动机高度一体化，而对高超声速飞行器进行受力计算时，算力体系划分的主要原则是：答案:算力不重不漏8.按照助推发动机与冲压发动机的集成方式，下列有关冲压发动机的分类，正确的是：答案:非整体式冲压发动机9.下列给出的各个电推力器中，属于电热式推力器的有：答案:电阻推力器10.下列给出的各个电推力器中，属于静电式推力器的有：答案:霍尔推力器11.对于液体单组元推进剂，要求具有：答案:良好的贮存性和高的稳定性良好的抗冲击、振动、摩擦能力良好的点火及分解性能成本低、与材料相容性好、毒性小等12.在下列有关对液体火箭发动机推力室工作过程主要特点的描述中，正确的有：答案:燃烧室内的推进剂流量强度高、燃烧组织困难燃烧室工作容积的热容强度大13.从气流的压缩形式上，冲压发动机超声速进气道可分为：答案:外压式进气道内压式进气道14.火箭组合冲压发动机（RBCC）的工作模态一般包括：答案:纯火箭模态超燃冲压模态亚燃冲压模态火箭引射模态15.组成霍尔推力器的主要基本部件有：放电通道外加磁场阴极中和器16.火箭飞行器的质量数的定义是火箭飞行器的消极质量与其初始质量之比。

答案:错误17.富燃料固体推进剂主要应用于固体火箭冲压发动机和固体燃料冲压发动机。

答案:正确18.临界温度是指气体能够液化的最低温度、而临界压强是指在临界温度下使气体液化的所需要的最大压强。

化学微推力器装药及其推力性能研究（可编辑）

化学微推力器装药及其推力性能研究南京理工大学硕士学位论文化学微推力器装药及其推力性能研究姓名:马立志申请学位级别:硕士专业:应用化学指导教师:沈瑞琪20030301摘要该文设计了化学微推力器的结构,研究了微推力器的装药方法和推力的测试方法。

研究了史蒂酚酸铅和硝酸肼镍在不同药室直径和药剂配比下的点火和推进性能,并且计算了推力器参数对推力性能的影响。

主要内容如下:.在实验中,设计了三层的推力器结构,中间为药室,上层和下层为点火电路和带喷管的盖片,可以在和厚的板上集成了个富径为.的微推力器。

.设计了一种利用真空吸注方法的微孔装药方法。

根据电磁天平的原理设计了一套微推力测试装置。

利用霍耳传感器来测量推力产生的位移,进而通过计算转换为推力器的推力大小。

用光电探头来狈量推进剂的燃烧时间。

.由实验测得的斯蒂酚酸铅加硝化棉的混合装药所测推进性能如下:当药室直径从.变化到.时,推力约为.~.,总冲量约为.一~.一。

.由实验测得的硝酸肼镍加硝化棉的混合装药所测推进性能如下:当药室直径从.变化到.时,推力约为.~.,总冲量约为】..~。

.由数值计算可知,/的大小变化所引起的推力变化比压力指数和药室直径的交化引起的变化大得多,而且当/.时,可以得到最佳的推力效果。

关键词:化学微推力器推力斯蒂芬酸铅硝酸肼镍冲量’仉.,..:.. ...、析 ?.....也.:..,.~.,..~.. ?..:.曲...~.,..~.. ?./:.:“,’ /:.;: ;甾;;..】硕士论文化学徽推力器装药夏其推力性能研究.绪论.引言随着技术在现代卫星技术中的广泛应用,现代卫星的发展日趋向小型化或微型化的方向发展,出现了微型卫星和纳米卫星。

即微机电系统,.是利用制造微芯片的工艺技术制造而成的微小型机械装置或部件。

微机电系统不仅具有重量轻、体积小、功耗低等三大优点,而且具有较高的耐用性和可靠性。

微机电系统技术可作为制造微型卫星、纳米卫星的技术基础。

电推进原理与典型结构

Kosmos
Luch-1
8.0引言—应用情况
电推进卫星应用之二:GEO卫星南北位保(NSSK)
1981年TRW公司肼电热首次应用于Intelsat-502 1983年AR公司MR-501肼电热应用于Satcom-1R 1987年AR公司MR-502肼电热开始应用,并延续至今肼电热先后应用于150个航天器(包括95颗铱星)
Intelsat-502
Satcom-1R
8.0引言—应用情况
电推进卫星应用之二:GEO卫星南北位保(NSSK) 1993年AR公司肼电弧首次应用于洛马Telstar-401 AR公司MR510肼电弧一直应用于洛马公司A2100平台 MR510的主要性能:功率2kW、比冲585s、寿命1730h
8.0引言—发展历程
发展现状概括
国家和部门不断增多：从美国、俄罗斯、日本、德国、英国、法国、意大利等发达国家扩展到中国、巴西、乌克兰、韩国、印度和以色列等发展中国家。每个国家电推进技术研究部门日益增加
国际合作日益加强：1991年SS/L和俄罗斯火炬设计局联合成立国际空间技术公司（ISTI）向西方推广SPT-100电推进,目前已经形成LS-1300、ES-3000、SB-40000平台的批量应用；2010年美国AEROJET和日本NEXC签署协议联合开发低功率离子电推进系统在美国的宇航市场
V
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gIsp
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8.0引言—概念与特点
对现代航天器而言，应用电推进的必要性和重要越来越凸显
赢得通信卫星市场竞争的筹码，包括降低成本、提升性价比、工作延长寿命等方面
8.0引言—概念与特点

电推进技术的发展概况与趋势

2.2当前典型电推进航天器
2.2.1全电推进卫星平台
全电推进卫星是指星箭分离后完全依靠电推进系统变轨进入工作轨道，且入轨后位置保持也采用电推进系统的卫星。2012年3月，波音公司旧oeing)在一次商业通信卫星竞标中，首次推出全球首款全电推进卫星平台—波音卫星系统702SP（BSS—702S P）卫星平台，拉开了全电推进卫星研制的序幕[6]。这是一款价格较低、质量轻的小功率卫星平台，采用全电推进，可大幅度降低卫星发射质量和提高载荷比。该卫星平台提供的电源功率为3~8kW，最大有效载荷质量为500kg，最多可安装5副天线。卫星平台充分验证了25cm氙离子推力器（XIPS—25）,并采用新一代电子体系结构，简化运行并改善数据接入，评估卫星的健康状态，该平台的设计寿命为15年，搭载S, X, C, Ku和Ka等频段转发器，还可搭载敏感器、特高频(UHF)和导航L频段等有效载荷，由于其轻质结构，可由目前猎鹰9，联盟号阿里安等主流火箭兼容发射。欧洲也紧随美国开始发展全电式推进卫星平台，2013年10月，欧洲航天局(ESA)与欧洲卫星公司(SES)正式签署了“伊莱克特拉”(ELE CTRA)项目合同，采取公私合作方式，研制一颗创新的中小型全电推进卫星，并进行发射和在轨验证。
现阶段电推进在卫星平台发动机中有以下几个特点：（1）由过去单纯的是支持卫星南北位置保持到现在的支持轨道转移，目前美国、欧洲、日本很多主流静止卫星平台均采用了电推进系统，全电推进卫星平台将在目前主流卫星平台基础上更进一步，完全依靠电推进系统进行轨道转移和位置保持，这正在成为未来地球静止轨道通信卫星的一个发展方向[7]；（2）以较长的入轨时间换取发射成本的大幅度降低。当前的地球静止轨道通信卫星变轨一般都使用化学推进系统，轨道转移过程中需消耗大量推进剂。而电推进系统，大大高于化学推进系统的比冲，因此，消耗较少的工质就可以使卫星获得较大的速度增量。通过“一箭双星”发射，在不影响卫星通信能力和性能的前提下，卫星运营商的发射费用可大大减少。

霍尔电推进器原理

霍尔电推进器原理
霍尔电推进器（Hall Effect Thruster）是一种利用霍尔效应产生的离子推进器，是一种高效、低排放、长寿命的电推进器。

它的原理是利用霍尔效应，在磁场和电场的作用下，将电子和离子分离并加速，产生推力，从而推动航天器。

霍尔电推进器由阴极、阳极和磁场组成。

当电子经过电子枪加速后，进入磁场区域。

磁场使电子发生螺旋运动，并与气态工作介质（如氙气、氩气等）碰撞，将其离子化。

离子在电场的作用下进一步加速，并通过出口喷出，形成推力。

霍尔电推进器的优点在于高效、低排放、长寿命。

由于它采用气态工作介质，因此比传统的固体火箭发动机更加节能和环保。

此外，由于离子的速度非常高，所以霍尔电推进器的推力也非常大。

在航天器的轨道调整和姿态控制方面，霍尔电推进器被广泛应用。

此外，它还可以用于卫星的长期稳定轨道保持和空间站的供电等方面。

霍尔电推和离子电推

霍尔电推和离子电推
霍尔电推和离子电推都是电推进技术中的两种重要形式，它们有着各自的特点和应用场景。

霍尔电推，也称为霍尔效应推力器，利用磁场分别加速离子和电子，然后从电推发动机“尾喷口”高速喷出。

它具有推力密度大、推力功率比大、比冲高和系统可靠等优点，因此在航天器以及深空探测上霍尔电推的应用更广泛。

霍尔推力器被广泛应用在卫星位置保持和姿态控制领域，以其结构简单、高比冲（在10³s数量级上）、高效率（可达60%以上）等优点成为未来空间飞行器的首选推进装置之一。

离子电推，又称离子发动机，其特点是推力小、比冲高，广泛应用于空间推进，如航天器姿态控制、位置保持、轨道机动和星际飞行等。

离子发动机的原理是先将气态工质电离，并在强电场作用下将离子加速喷出，通过反作用力推动卫星进行姿态调整或者轨道转移任务。

离子发动机具有比冲高、效率高、推力小的特点，因此在长期轨道转移任务中，离子电推可以显著节省燃料。

总结来说，霍尔电推和离子电推在电推进技术中都扮演着重要角色，它们各自的优势使得它们在不同的应用场景下都能发挥出最大的效能。

霍尔电推适用于需要大推力和高可靠性的场景，如航天器位置保持和姿态控制；而离子电推则更适用于需要长期、高效推进的任务，如深空探测和星际飞行。

电推进（一）

电推进（⼀）来源：航天星世纪⼤家应该或多或少接触过科幻电影，那些飞船尾部都带有蓝⾊的光焰——⽻流。

蓝⾊，⼀种科幻的颜⾊。

今天，我们介绍⼀下这个存在于现实中的航天飞船动⼒，它就拥有科幻的蓝⾊光焰⽻流！⼤家都或多或少在电视上见到过⽕箭发射时的场景，尤其是刚点⽕升空的那⼀瞬间，爆炸式的燃烧喷出长长的尾焰，巨⼤的反作⽤⼒使得⽕箭加速离开地⾯，飞向太空，这是航天器从地⾯到太空的⼀个过程。

⽕箭载荷（⼀般包括⼈造卫星、探测器、飞船等，下称航天器）送到⼀定轨道⾼度后，需要航天器⾃⾝的动⼒完成轨道转移、姿态调整和位置保持。

传统的航天器动⼒为化学式推⼒器或者冷⽓推⼒器。

化学式推⼒器（分为固体燃料和液体燃料，⼀般采⽤液体）本质上与⽕箭发动机没有太⼤的区别，都是通过燃烧⾃⾝携带的推进剂产⽣推⼒，使航天获得加速度达到变轨等⽬的。

冷⽓推⼒器⼀般设计⼀个合适的管道如拉法尔管（可以⽤来加速冷⽓获得更⼤的推⼒）然后将⽓体喷出产⽣推⼒。

冷⽓推⼒器和化学式推⼒器两种推⼒器都有⼀个共同的缺点——⽐冲低（前者很多甚⾄不到100s，后者可以达到250~450秒），关于⽐冲的概念在《齐奥尔科夫斯基（⼆）让⽕箭飞起来》中提到过，简⾔之就是对于⼀定质量流量的喷出物，其被喷出的速度越快，⽐冲越⼤。

⽐冲低造成的后果就是航天器为了达到某⼀⽬的（如轨道转移），需要携带更多的燃料。

⽬前的发射成本⼤于1万美元/kg，以2~4吨的通信卫星为例，其⼀半以上为推进剂和推进系统的质量，这不仅导致卫星的成本异常之⾼，同时还严重了影响有效载荷。

那么，如何提⾼推⼒器的⽐冲呢？答案是电推进系统（Electric Propulsion System），核⼼是其中的电推⼒器（Electric Thruster）。

电推⼒器，顾名思义是将电能转化为动能的过程，电能相对于化学能⽽⾔，在太空中是可以采⽤太阳能的。

当然，电推⼒器⽆法将电能直接转化为动能，因为电推⼒器主要是电离⼯质产⽣离⼦，然后加速离⼦喷出产⽣推⼒的。