霍尔推进器连个鸡蛋都推不动,为什么各国却抢着研究?

科学知更鸟 2024-05-17 20:01:51

连个鸡蛋都推不动的霍尔推进器,竟然被用来推动空间站这样的庞然大物,世界各国还抢着研究,这究竟是为什么呢?

首先我们要知道什么是霍尔推进器。霍尔推进器利用的是物理上的霍尔效应,它的工作原理是利用电力将某些元素电离成“离子态”,这些离子再被人造电场以极高的速度推出去,在这个过程中,推进器就能获得一定的反推力。

霍尔推进器一般使用氙、氪、铋、碘、氩等比较容易电离且离子质量比较大的元素作为燃料。由于不同的元素在高温下会产生不同的发射光谱,所以使用不同燃料的霍尔推进器发出的颜色也不尽相同。

那么,霍尔推进器产生的这个反推力有多大呢?通常只有几十毫牛,这么小的推力,别说推动火箭,就是推个鸡蛋都推不动。但科学家却用它来推动卫星、飞船、探测器甚至空间站这样的庞然大物。

别看霍尔推进器的推力不值一提,但它的高比冲、高效率和高速度却能轻松秒杀传统的化学燃料火箭发动机。

传统火箭发动机虽然推力巨大,动辄上百吨的推力,但是效率太低、燃烧时间太短,无法为航天器提供长时间的动力供给。

而霍尔推进器的力量虽然微弱,但只要给它足够长的时间,就能达到一个惊人的速度。

当航天器进入太空以后,发动机的推力就变得不再那么重要,因为太空属于真空状态,不存在空气阻力,所以哪怕推力非常微弱,也能够推动航天器前进,并且能够给它缓慢地加速。

由于霍尔推进器可以长时间的工作,所以这种缓慢的加速一点一点积累,最终能够达到一个非常可观的终速度。

经过几十年的发展,我国在霍尔推进器领域取得了令人瞩目的成绩,我国研制的霍尔推进器,推力已经从原来的几十毫牛跃升至几牛,处于世界前沿水平。

前不久,我国研制的50千瓦级双环嵌套式霍尔推力器成功实现点火和稳定运行,试验验证了推力器内、外环单环点火和双环同时点火能力,标志着我国在这一技术领域再上一个新台阶。

目前,我国的很多卫星都安装了霍尔推进器,中国空间站也安装了四台霍尔推进器,主要用于轨道调姿和轨道保持。

当然,从现阶段来看,霍尔推进器还存在一些技术瓶颈,比如耗电量太高等。但随着技术的升级迭代,在不久的将来,霍尔推进器有望成为人类探索深空宇宙的新引擎。

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评论列表

zhong

zhong

33
2024-05-23 13:54

这玩意就一个优点,高比冲。啥叫比冲,同质量燃料喷射时间。就是这玩意省燃料

用户87xxx34 回复 05-31 10:42
不懂不要装懂好吗。这个主要是为了达到更高的极限速度。推进器的能达到的极限速度不会高于工质的喷射速度,因此能达到的极限速度取决于工质的喷射速度。 传统燃料推进的极限速度比较低,而这可以达到的极限速度可以非常高,甚至可以达到1%光速。

 ( ̄o ̄) . z Z 回复 05-30 01:13
太阳帆不是失败而且不好用而已,光压的能量实在是太低,日本不是发射了一个现在还存在吗,600多斤的飞行器的帆的面积就是600多平方,如果要推动我们空间站那么大的航天器离开太阳系你算算要多大面积的帆?面积如此庞大要如何展开?如此庞大的帆什么材质才能既满足使用还要重量足够轻

用户10xxx79

用户10xxx79

15
2024-05-26 09:02

其实就是等离子推进器

艾老虎油

艾老虎油

13
2024-05-25 21:27

估计只能在真空无阻力环境下使用

iddog22b 回复 05-26 19:17
本来就是给星辰大海准备的,非真空,弄出来,空天母舰就来了,种田太阳系就实现了[笑着哭]

simon 回复 06-14 16:17
不是无阻力是无重力,或者远离星球引力的地方

我就喜欢跟杠精抬杠

我就喜欢跟杠精抬杠

6
2024-05-26 21:17

物质以光速被推出,比化学质火箭的推出的速度快了一个数量级

用户10xxx46

用户10xxx46

5
2024-05-28 17:59

下一步就是反重力技术突破了[点赞]

小陆

小陆

5
2024-05-28 15:36

同重量的燃料发挥的总推力。这个推进器比其他类型的推进器要高。比的是这个。

云山

云山

4
2024-05-18 00:56

听这个名字就是国外发明的,我们就没有别的发明创新?

风车KD0084 回复 06-12 23:00
我一个字都不信,指望着从十几亿连一套系统都买不起的人身上赚钱?

图南 回复 10-24 23:12
霍尔推进器的原理是霍尔效应,不是发明人

听说幸福很简单

听说幸福很简单

4
2024-05-29 16:48

太阳光帆比这个好使吧!期待材料学的突破!

UC网友19xxxx0566

UC网友19xxxx0566

4
2024-05-30 06:58

反重力引擎和可控核聚变反应堆才是未来方向,

?少年

?少年

3
2024-05-17 20:40

人在里面跳一下会不会移动飞船?

49xxx77 回复 05-27 06:00
不用跳,放个屁你脸就糊墙上了。

俊勇 回复 06-10 23:45
你是天才

王朝末年

王朝末年

3
2024-05-26 15:59

永远领先,永远赢

最髙溫度穿搖褲

最髙溫度穿搖褲

3
2024-05-27 12:59

不积跬步,无以至千里,慢慢来,前面是无穷无尽的星辰大海……

游客

游客

2
2024-05-26 12:45

赶紧解密

新鲜80后

新鲜80后

2
2024-05-26 17:47

燃料在别的恒星系好找吗?

用户91xxx16 回复 05-28 10:56
我没去过,不太清楚

新鲜80后 回复 05-27 18:22
太阳帆在恒星系内是没问题,但在外面不好使啊,中间距离这么远……要获得反作用力,总得先对外部施加作用力吧?抛射出去的等离子没办法回收吧?那就需要补充啊

自在独行

自在独行

2
2024-05-28 01:14

更关键的点还是比冲

美猴王

美猴王

2
2024-06-07 10:02

这个才是未来的方向

我就是我

我就是我

2
2024-06-09 07:19

动量定理,航天器质量一定,抛弃相同的质量燃料,抛弃速度越快,航天器得到的动量越大,速度越快。本质上是电能转动能,在太空中,电能可以通过太阳持续获得,但其他燃料做不到。如果能在太空中发现其他无限的燃料,那将是一个重大的突破,这也就是暗物质和暗能量研究的其中一个重要背景[呲牙笑]

记念刘和珍君

记念刘和珍君

2
2024-06-14 21:20

等开发出非工质推进器后,这些都是要淘汰的。

大鷹

大鷹

2
2024-06-24 18:50

因为已经过时了!

朋友

朋友

1
2024-05-31 22:33

就是电推进。

清歌肆意

清歌肆意

2024-05-18 17:18

用角动量不是更省电推力更大[捂脸哭][捂脸哭][捂脸哭]

驳虎 回复 05-25 11:17
是啊,你都想到了,科学家们竟然都想不到!科学家们都是比你海蠢的蠢才

科学知更鸟

科学知更鸟

科学历千年,求真无止境!