戍天九思：全球首次！中国霍尔效应推进器小型化新突破

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　　据12月2日航天科技集团报道，近日，由中国航天科技集团有限公司六院801所研制的国内首款磁阳极霍尔效应推进器在国际上实现首次飞行应用。

　　笔者认为，美国第一代、第二代星链早已用上小型化的霍尔效应推进器，中国磁阳极霍尔效应推进器具有小型化轻量化一体化的明显优势，有利于霍尔效应推进器在低轨卫星上大规模推广使用。

　　国内首款磁阳极霍尔电推进器五大突破

　　研发航天器都是斤斤计较、克克计较的。目前，制约我国霍尔电推进器推广普及的一大瓶颈就是体积大、质量重、推力小、耗电大，而磁阳极霍尔电推进器优势明显，具体有五大突破：

　　☆国际首次飞行应用。这是该类型产品在国际上的首次飞行应用，标志着我国在电推进技术领域取得了重要进展。说明中国的技术比美国的进展更快、技术更成熟。

　　☆小型化和轻量化。阳极采用了磁性材料，优化了磁路结构，提高了磁场梯度及磁路性能，实现了推进器的小型化和轻量化，轴向尺寸缩减20%，重量减轻30%。比如，中国空间站使用的霍尔效应推进器？每台重量？151公斤、推力？80毫牛，如果采用这种新技术重量可减轻45公斤，就可大幅节省发射成本。

　　☆宽工况调节能力。放电通道引入了金属材料，并采用新型气体分配结构，提高了工质电离率和高工况下的放电稳定性，使推进器具备10至40毫牛、200至650瓦的更宽工况调节能力，且可同时适用氙气和氪气两种工质。

　　☆生产效率提升。通过采用一体化成型技术，缩减了40%的零部件数量，进而大大提高产品生产效率。

　　☆在轨应用验证。磁阳极霍尔电推进产品完成首次在轨点火运行，产品工作正常、稳定，各项遥测参数均在设计范围，在轨测定性能与地面标定数据一致，满足总体要求。

　　总之，在我国大力发展低轨卫星的情况下，小型化轻量化一体化的磁阳极霍尔电推进器正好可以大显身手，可长期提供调姿所需动力，从而大幅提升低轨卫星使用寿命，大规模推广应用潜力无限。还可用它对大功率霍尔推进器小型化改造。

　　▲磁阳极霍尔推力器点火

　　中国霍尔效应推进器四年五大步开始局部领先

　　2020年以来，中国在霍尔效应推进器领域实现了五大跨越，从加速追赶开始局部领先，进步非常了不起。

　　此前的四大跨越分别是：

　　1、2020年1月，我国首款20KW大功率霍尔推进器研发成功，实现了推力从毫牛级向牛级的跨越。

　　2、2021年，我国空间站上安装了4台霍尔效应推进器，虽然每台推力只有80毫牛，仅能推动一张A4纸，但却为我国空间站节约省了大量调姿燃料，这是我国霍尔效应推进器的首次实用。

　　▲我国空间站上装有4台霍尔推进器

　　3、2022年，航天科技五院510所在地面试验中，单通道霍尔推力器（HET-450）以Xe为工质，最大功率达到105千瓦，最大推力达到4.6牛，以氪为工质最高比冲超过5100秒。该推进器接近美国多通道X3霍尔推进器（最大功率102千瓦，最大推力5.4牛）的技术水平。

　　▲HET-450及其在地面试验的状态

　　4、2024年2月，航天科技六院801所研制的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，试验验证了推进器内、外环单环点火和双环同时点火能力。这是我国首款50千瓦级双环嵌套式霍尔推进器，标志着我国成为世界上第三个实现嵌套式霍尔电推进技术突破的国家。