霍尔推进器(1 / 2)
七点半的一条新闻:“本台快讯,中国载人航天计划今年一年进行两次发射任务。”
九点的晚间新闻:“现在插播一条紧急消息,就在刚刚,长征五号发动机试车完成。”
好家伙,我没记错的话,现在才22年吧。
都是卷王啊!
……………
(典型的霍尔推进器的工作原理是交叉电磁场捕获从阴极发射的电子,电子绕磁力线旋转并在放电区内作角向漂移,此角向漂移的电子电流称为霍尔电流。而角向漂移是交叉的径向磁场与轴向电场作用的结果(即霍尔效应)。这便是霍尔推进器得名的原因。角向漂移电子与通过阳极进入环形放电室的推进剂分子发生碰撞后电离,形成等离子体,其中离子在电磁场的作用下沿轴向加速,并高速喷出,从而产生推力。
首先,和大家想象不一样。霍尔推进器,不是一种无工质推进器,别误会了。是有工质的,一般携带几十公斤。目前的用途呢,主要就是让近地轨道的卫星别掉下来。
它的原理通俗的说:能量来源是电能,用到了霍尔效应。用强磁场和电场产生一个定向的电子流,这里面涉及高中就学到的洛伦兹力,总之,电子会向一个方向喷射。
但是电子几乎无质量,这种喷射没什么反作用力的。
于是,就在这个小房间里,放入了惰性气体-氙气(但其实氙气在稀有气体里算很活泼的了,让高速电子流撞击这个氙气,把氙气变成等离子体。
这个氙气一旦带了电,就会被磁场加速甩出去,于是,反作用力就形成了。(主要是被电场甩出去的
喷射这种等离子体难度很大,所以一直都是毫牛级别,因此目前航天界还是更依赖化学火箭。
传统的化学推进器,无论用煤油、液氢、甲烷、偏二甲肼都是燃烧喷出大量的高速气流,超大马力化学推进器,爆发力非常强劲,效率低,持续时间短。
那么,为啥要用这种推力的东西呢?
主要就是效率高,可以高达5%以上的效率。而且,目前用途主要是校轨。比冲可以高达5秒。
我们的很多卫星,都在4km以上的高空,甚至同步卫星位于地球上面36万公里之上的位置,即使是高轨道卫星,也需要这玩意儿来校正轨道。
更别说诸如间谍卫星、遥感卫星等,由于种种原因,必须在2km高度待着,毕竟离地球近一些,这才看得清楚嘛
这种高度的地球还存在极为微薄的大气,如果卫星没有了动力,就会被极其微薄的大气层不断减速,被迫降轨,几个月就会被拖进大气层,然后坠毁,所以,必须要有霍尔推进器才行。
至于直接在大气层内使用?
也不是不行,只是现在的技术大气层内它只能推动一张纸。