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电推进技术现状VIP专享

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电推进技术现状 传统的航天推进技术是利用化学能将运载器送入预定空间轨道和实现航天器在轨机动的技术,主要是指液体和固体化学推进。从 1926 年美国人戈达德(Goddard R. H.)研制成以液氧/汽油为推进剂的液体火箭发动机至今,化学推进已经有近 80 年的发展历史,目前其理论体系和应用技术基本成熟,发射基地和地面测控系统等配套设施健全。化学推进最突出的特点是可以提供大推力,一直以来是航天领域使用最多的推进技术,而且在可预见的将来仍是重要的航天推进技术。 喷气推进技术之父,美国科学家和工程师罗伯特-戈达德 随着人类利用和探索宇宙空间的范围和深度大大拓展,各国竞相出台新太空政策,人类又掀起了新一轮以深空探测为标志的太空探索热潮,而传统的化学推进已经无法满足未来空间探索特别是深空探测的需要。它最主要的不足是能量密度低,目前单纯依靠化学推进来提高喷气速度加速航天器的方法,已经接近了极限。由于能量密度低,利用化学推进需要携带大量的燃料。目前液体和固体火箭发动机所携带的燃料,要占到总重量的90%以上,而有效载荷只占1%~1.5%,将1 千克的载荷送入轨道的费用达上万美元。同时,现在的运载工具需要有2~3 级火箭持续加速才能将航天器送入轨道,这样就导致了化学推进效费比低、系统可靠性降低等。化学推进需要消耗大量燃料,且不能将航天器加速到足够的速度,这是无法满足深空探测要求的。 新型推进技术是相对传统的化学推进技术而言的,是指航天推进基本原理或能源方式不同于化学推进的非化学推进。目前,世界各国正在竞相研究各种新型推进技术,以满足未来太空探索的需要,而电推进就是目前各国开发的重点之一。 其实电推进的理论研究始于 20 世纪初。1906 年戈达德就提出了用电能加速带电粒子产生推力的想法,之后和他的学生进行了初步的试验。1911 年,俄国科学家齐奥尔科夫 斯 基也 设 想用电能获 得 高 速运动 的粒子作 为 火箭的动 力。从 1940 年代 中 期 到1950 年代 中 期 ,美国和苏 联 科学家各自 提出了多 种类 型的电推进器方案 和理论,不但 初步从 理论上完 善 了电推进理论,还 论证 了电推进的可行性。由 于当 时受 到航天器上电源的限 制 以及 冷 战 期 间 苏 美两 国将更 多 的注 意 力放 在了传统化学火箭发动 机 上,电推进并 没 有进入工程 研制 阶段 ,直 到1955 年后,美苏 开始竟 相研制 电推进技术,...

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