霍尔推进器长什么样,霍尔推进器结构原理详解

首页 > 国学 > 作者:YD1662023-04-17 03:23:19

我国是世界上少数能够独立建造空间站的国家。在众多玩家中,虽然我们是后来者,但由于时代不同,咱们空间站上搭载的一些技术明显领先了很多年的国际空间站。

和国际空间站一样,我国的天宫空间站距离地面400公里左右。在这样的高度,航天器已处于外太空,可依靠惯性不消耗燃料,保持着环绕地球的运动。比如我国于上世纪70年代发射的第1颗人造卫星东方红1号,其在太空中以无动力状态飞行了几十年,仍然没有掉下来。

霍尔推进器长什么样,霍尔推进器结构原理详解(1)

不过,由于空间站所处的轨道比较低,此处仍然存在极其稀薄的空气,对空间站的运行存在微小的阻力,久而久之会使空间站的轨道下降。受此影响,空间站的轨道每月大约降低2公里。为了空间站的安全稳定运行,因此必须每隔一段时间为空间站抬升轨道。

按照规划,天宫空间站由天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱构成一个T字形。其中天和核心舱的总质量大约22.5吨,在它上面,除了有以化学燃料产生推力的推进器,还搭载了4台国产自主研发的LHT-100型霍尔推进器。

霍尔推进器长什么样,霍尔推进器结构原理详解(2)

由于它们的存在,我国空间站的机动性能明显比国际空间站好很多。其中,我国空间站上搭载的化学燃料推进器,由于推力大,可用于空间站的紧急变轨,躲避太空垃圾。

而这4台霍尔推进器的推力很小,每台只有0.08牛,4台加起来也只能产生0.32牛的推力。放在地球上,每台霍尔推进器的推力仅能推动一张纸,4台加起来也连鸡蛋都推不动。

霍尔推进器长什么样,霍尔推进器结构原理详解(3)

连鸡蛋都推不动的霍尔推进器装在22.5吨的天和核心舱上,有什么意义呢?

实际上,霍尔推进器乃是逆天神器,它的推力虽小,但比冲却很大,仅消耗很少的燃料,就能产生持续不断的推力,这在几乎零阻力的太空环境中非常有用。

因为在太空中只要有人推你一下,你就能持续不断地运动,只要推力不断,你的运动速度就会变得速度越来越快。

比冲,简称Isp,它是一个衡量火箭或者飞机发动机效率的重要物理量。化学火箭发动机中比冲最高的是氢氧机,可达450s左右,而霍尔推进器的比冲在上千秒以上。这意味着,达到相同的推力,霍尔推进器相比于化学火箭发动机而言,仅需要消耗几分之一甚至几十分之一的燃料。

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