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空間站上的“國光動力”
日期:2021-09-23 瀏覽:620 字號:A-AA+
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4月29日,長征五號B遙二運載火箭在海南文昌航天發射場成功發射,將中國空間站天和核心艙精準送入預定軌道。6月17日,我國神舟十二號宇宙飛船順利發射升空,并且與天宮空間站的天和核心艙完美完成對接,我國3名宇航員就此開啟了在天宮空間站為期3個月的太空工作之旅。8月20日上午,3名宇航員又集體完成了第二次出艙執行太空行走任務,順利完成抬升全景相機和安裝擴展泵組的工作。我國天宮空間站的核心艙,顧名思義是整個空間站最為重要、最為關鍵和最為核心的部分,長度16.6米、直徑4.2米、重量22噸,空間體積約50立方米,無論是大小和容積,都超過了國際空間站,預計使用壽命可達15年左右。除了質量和大小領先國際空間站,天宮空間站還有多項技術達到了世界尖端水平,其中就包括它的動力系統。

天和核心艙推進系統首次將電推進動力應用到航天器上。電推進系統以其推力小、精確調整、工作時間長的特性,“細水長流”地發揮作用,輔助空間站抵抗軌道衰減,維持在原定軌道上正常運轉,可有效節省核心艙自帶推進劑的消耗,保證推進劑的合理充分利用。

霍爾推力器主要由霍爾加速器和空心陰極兩部分組成,其中霍爾加速器提供推進劑電離、加速區域產生推力,空心陰極承擔著點火和羽流中和的重任,被譽為電推力器的“心臟”,是決定電推力器、電推進系統性能和可靠性的關鍵組件。此次空間站霍爾推進器核心點火裝置用空心陰極就是用國光電氣生產的空心陰極組件。空間站3.png

1994年我公司就與某所合作,在國內率先開展霍爾電推進空心陰極研制;

2012年的時候,研究出了國產霍爾電推進技術(空心陰極用我公司產品),并且將它用到了實踐九號衛星上面做了飛行試驗;

2015年,某霍爾推力器的空心陰極(我公司產品)長壽命試驗率先突破技術難關,達到了國際領先水平,且滿足了在軌工作長達十五年的壽命要求。目前霍爾加速器的壽命可由較短時間的磨損試驗來預估,但對于空心陰極的壽命,國際上還未形成切實有效的預估方法,必須通過1:1地面壽命試驗來驗證。因此空心陰極長壽命技術的突破,是我國電推進系統進入全面應用的前提和基礎。

2017年國光電氣開始配合航天科技集團某所空間推進系統研制團隊承擔著核心艙推進系統空心陰極的設計研制工作。從預研產品到工程應用,從產品可靠性、產品質量及力學環境方面對我們來說都是極大的考驗。空間站2.png

為了保證產品在航天高量級力學環境中的可靠性,公司相關技術人員為此付出非常大的心血,特別是在陶瓷封接、加熱器連接結構方面做了大量實驗及力學驗證,在2020年正樣產品成功交付用戶開展后續工作。2021年伴隨著天和核心艙推進系統助力空間站運行。



2020年成功完成我國首款大功率霍爾推力器(空心陰極用我公司產品)點火試驗,其成功研發實現了我國霍爾電推力從毫牛級向牛級的跨越。 

相信在不久的將來,我國的霍爾推進系統一定還會實現更大的技術性突破,為我們國家的太空探索事業貢獻更大的力量,國光產空心陰極也必將在后續航天任務中大放異彩。


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