兰州空间技术物理研究所研制的电推进系统首次应用于实践十三号中国航天器进入电推进时代

中国航天器进入电推进时代

秦娜

2017年04月13日08:11  来源:甘肃日报
 
原标题:中国航天器进入电推进时代

今天19时04分,我国首颗高通量通信卫星实践十三号成功发射,由兰州空间技术物理研究所研制的LIPS-200离子电推进系统首次正式应用,向世界宣示了我国新一代航天器推进技术投入型号应用,并达到国际先进水平。这次里程碑意义的应用将为我国高轨卫星带来革命性的技术突破,使我国航天科技产业国际竞争力大幅提升。

“如同汽车发动机一样,推进系统是航天器的核心。”兰州空间技术物理研究所所长、电推进系统项目总指挥张伟文介绍,航天器在太空中姿态调整、轨道控制等操作都需推进系统提供动力,传统推进系统通过化学燃烧排出气体产生动力,电推进技术则通过喷出带电粒子或离子产生动力。实践十三号卫星采用“燃料+电能”混合动力,配置4台LIPS-200离子推力器组成的系统,执行15年的南北位保(位置保持)使命。

“采用电推进系统后,最大的好处是卫星‘瘦身’。”兰州空间技术物理研究所电推进事业部总经理张天平说,以东方红三号B平台为例,如果采用传统推进方式,15年南北位保使命需要600公斤燃料,现在采用混合电推进系统,只需60公斤燃料。节省的空间和重量可用来增加其他有效载荷,实现经济效益最大化,“比如通讯卫星转换器,15年租金约为1500万美元,现在多出净重400公斤的重量,可以增加20多套转换器。”此外,由于是“小推力工作”,电推进系统操控更灵活、定位更精准、姿态调整更稳定。

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上世纪90年代末,美俄等国率先在航天器上应用电推进技术。2015年,美国波音公司完全“抛弃”传统发动机,整体使用电推进技术,美国航天进入“全电推进”时代。张伟文说:“是否采用电推进已成为衡量各国航天技术水平的一个关键因素。”

兰州空间技术物理研究所对电推进系统的研发已持续40多年,尤其2007年从工程样机起步,历经160余项试验,最终成功研制出LIPS-200离子电推进系统。2010年,该系统率先承担起我国第一颗电推进卫星型号任务。2015年10月19日,经过近两年的电推进系统地面1∶1长寿命考核试验,系统在试验中突破1.2万小时、开关6000次,在高可靠、长寿命方面表现突出,具备了确保卫星在轨可靠运行15年以上的能力。目前兰州空间技术物理研究所已具备电推进系列产品的批量化生产能力,我国“全电推卫星平台”也正在加快开发,未来将在深空探索、引力波探测等多领域进行“全电推进”应用。

(责编:高增硌、王彤)

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