航天科技专家澄清有关不实传言

“离子喷气发动机”不靠谱

中国航天科技集团公司近日发布消息称，该集团五院502所为某卫星研制的磁聚焦霍尔电推进系统顺利完成交付。消息传出后受到众多媒体关注，被广为转载。

这两天，502所专家发现有关消息越转越不靠谱。“比如有媒体报道中说成离子喷气发动机。其实磁聚焦霍尔推力器属于稳态等离子体电推进，与离子推力器属于两种不同工作原理的电推进技术。”502所高级工程师、电推进系统主任设计师高俊对科技日报记者说。

宇航推进系统是利用反作用原理，靠对物质加速喷出为航天器提供推力，目前应用最多的主要有两大类型。传统的化学推力器，主要通过推进剂催化反应或氧化剂燃烧剂反应产生高温，将推进剂加热后喷出；新型电推力器则通过电磁场对推进剂进行电离，然后加速喷出。两者都要消耗推进剂，但消耗量有很大区别。

“对于同样的宇航任务，电推进消耗的推进剂约为化学推进的十分之一甚至更少。”高俊说。

表现宇航推进技术性能优劣的主要指标叫“比冲”，即消耗单位质量推进剂所能产生的冲量。比冲越大，意味着推进技术性能越高。而比冲的大小则主要取决于推进剂的喷出速度。

高俊介绍，化学推力器受限于推进剂的化学焓能，推进剂喷出速度有限，约为每秒2至4公里；采用电推进技术则能打破这一约束，喷出速度可达每秒15至80公里，比冲是化学推进技术的十倍以上。

上世纪60年代起，美国和苏联开始了电推进技术研究。

美国首先在离子和电弧电推进技术上取得突破，由此发展了相关产品并最早实现应用。目前美国在轨应用的离子推力器比冲达到3000至4100秒，性能当属最优。

俄罗斯则率先掌握霍尔推力器技术，其比冲约为1500至1600秒。

高俊表示，离子推力器比冲高、消耗推进剂更少，但技术复杂， 尺寸、重量较大；霍尔发动机比冲较低，但技术简单、可靠性更高，尺寸、重量较小。“两者各有优势，适用于不同的航天任务。”他说。

上世纪90年代，美国也开始霍尔推进技术研究及产品研制，已应用于对地静止轨道卫星平台。俄罗斯则已开展第二代霍尔推进技术研究，以磁场聚焦为主要技术路线，可将比冲提高到1800秒以上。目前其已完成样机研制，并进行了地面验证，但尚未开展在轨飞行验证。

“502所本次交付的磁聚焦霍尔电推进系统就属于第二代霍尔推进技术，比冲达1850秒，性能相比目前在轨广泛应用的霍尔电推进系统提高20%以上，与俄罗斯二代样机指标基本一致。”高俊说，该系统将在国际上首次进行在轨飞行验证。

（科技日报北京1月15日电）