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氙氣在空間和衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2022-01-11 15:23:00【

 

用于衛(wèi)星發(fā)射的離子發(fā)動(dòng)機(jī)和離子漿推進(jìn)器使用燃料氙氣,由于氙氣重量和密度很重,重量約是空氣的4.5倍重,主要用作衛(wèi)星的軌道位置保持和機(jī)動(dòng)控制。在離子發(fā)動(dòng)機(jī)磁腔的尾部,有一對(duì)分別帶正電荷和負(fù)電荷的金屬網(wǎng),正電荷和氨離子產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁推力把缸離子高速(約100 OOOkm/h)噴射出去,并因此產(chǎn)生反沖力推動(dòng)飛行器向前運(yùn)動(dòng)。它的推力比化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)要小得多,全速運(yùn)行時(shí),離子發(fā)動(dòng)機(jī)每消耗2500W 電能只能產(chǎn)生l/llOkgf的推力,但是它可以長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)幾個(gè)月甚至幾年,結(jié)果飛行器最終獲得的速度可達(dá)化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)所能達(dá)到的10倍。

氙氣的非冷凝性質(zhì),使離子火箭發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎可以立即起動(dòng)或關(guān)機(jī),簡化配電系統(tǒng)和絕緣器設(shè)計(jì)。氙作為推進(jìn)劑有以下優(yōu)點(diǎn):無污染,不與航天器表面材料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。無毒、不會(huì)污染空間環(huán)境和地球生物圈。確保地面試驗(yàn)人員的健康和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外環(huán)境的凈化。氙離子火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍已經(jīng)從早期的靜地軌道衛(wèi)星南北位置保持?jǐn)U大到姿態(tài)控制、軌道機(jī)動(dòng)、非推進(jìn)應(yīng)用作等離子體開關(guān)和行星際航行。采用氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī),通常;一顆衛(wèi)星的氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī)是由4個(gè)值氣罐(2 : 2備份)和2個(gè)功率處理器組成,從而完成衛(wèi)星的軌道位置保持。每個(gè)氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī)每年僅消耗2.5 kg燃料,因此每年衛(wèi)星軌道保持僅需消耗5kg燃料。氙粒子可產(chǎn)生更大的推力,且由于其惰性特點(diǎn),使得它既不易腐蝕,又安全。20世紀(jì)90年代中期,這一技術(shù)已開始用在各種不同的衛(wèi)星上,一般衛(wèi)星要使用60000L氙氣

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