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
发布于 2021-09-22 09:14
2021年4月29日，我国空间站的“第一块积木”天和核心舱成功在海南文昌航天发射场发射升空，而为天和号提供推进力的就是我国研发，并广受多国追捧的黑科技霍尔推进器。之所以说它是黑科技，是因为霍尔推进器的推力其实仅有80毫牛，基本只能推动一张纸。
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？
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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