电火箭是正在发展中的新技术,属于非常规推进系统。也称为达坐地电推进火箭,它和化学来自燃料的运载火箭工作原理不同。化学火箭利用推进剂的化学反应(燃烧或分解)产生富组燃气,再使燃气皮行复殖严远祖部气从喷管排出而产生推力。电侵概基火箭是借助电能使工质离解成360百科为带电粒子,再通过加速这种带电粒子流来获得推力。它的排气速度很高,每秒可达几十公里、几模认标甚粮读影充百公里,甚至更高。
根据能源的不同,火箭可分为化学火箭、电火箭、太阳能火箭和核火箭等。化学火箭又分为固体火箭、液体火箭和混广合推进剂火箭,不论何种火箭,它们的工作原理都是通过发动机喷出高速气体,由其产生的反作用力推动火箭来自前进。
利用电火箭发动机推进的火箭(见电火箭发动机)。电火箭具有推力若预甲兴点吗概岁市小、速度快、操作灵活等特点,适合于各种卫星的姿态控制和轨道修正。欧洲首颗月球探测器“智免天激互美去误慧—1号”上采用的这种新型动力装置,利用高效砷化镓太阳能帆板把太阳光能转换成电能,并通过特设结构使部分电能产生电磁场;同时利用稀有惰性气体氙气作为工作介质。该新故女侵均型动力装置在航天器上还是首次使用,它比通常使用的化学火箭的效率要高出10倍,且需工作介质较少,可使航天器携带更多的有效载荷。由于太阳能是用之不竭沙良杂越还理的再生能源,因此它能在太空无重倍年引草力状态下连续工作几年时间。这种动力装置的缺点是产生的推力很小,加速很慢。
电火箭与常规火箭相比,没有庞大的身躯,就像一台小小的电子仪360百科器,其推力也小得多。
通常常规火箭的推力可达30兆牛,这个巨大的能量可将成千上万吨的航天器送入太空。而一般的电火箭,由于电子的质量很小,它所产生的推力也就十分微弱,往往只有1/50牛。这种力量在地球上仅能托起一只乒乓球,与常规火箭相比,显得非常渺小。
不过,对于在太空中处于失重状态下的航天器来说,这个微酒专门皮其序跑附响部弱的力足以推动其前行或移动了。1968年,美国首次将一组4个彼此相差90度的微型电火箭安装在一个同步卫星上。尽管这些电火箭只能产生很小的推力,但在几乎没有什么阻力的太空,它足早艺随围便植以保证同步卫星的正确运行。
电火箭定位的精确度也令人吃惊封选星火极宁团。欧洲航天局在2000年发射的6颗卫星上,全部采用了电火箭定位技术,它们在相隔500万千米的距离上,位置精确度却达到了1厘米。如此高精度的技术的确令人折服。
电火箭按电能的推进剂不同,可分为电热系统、静电系统和电磁系统三类。与燃料消耗大、寿命短的化学火箭相比,使用电能推进剂的电火箭几乎不用担心推进剂用尽的问题,它可以长时间地连续运行。另外,电火箭还有能多次启动和控制的优点。
用电能加速工质(工作介质)形成高速射流而产生推力的火箭发动机。它与化学火箭发动机不同,能源和工质是分开的。电能由飞行器提供,一般由太阳能、核能或化学能经转换装置得到。工质常来自用氢、氮、氩或碱金属(铯、汞、铷、锂等)的蒸气。电火箭发动机比冲高、寿命长(可起动上万次项印,累计工作上万小时),360百科但推力小于100牛(10念治公斤力),适用于航天器的姿态控制、位置保持和星际航行等。
电火箭推进的空间探测器1906年美国R.H.戈达德提出用电能加速带电粒子产生推力的设想,并于1916年进行了初步试验。电火箭发动机的推力很小,不可能用它从地面发射任何有效载荷,因此一西阳危直未能进入实用阶段。直到1957年第一颗人造地球卫星上天以游历风重字略后,电火箭发动机的研究才逐渐引起重视。1960年以后,苏联、美国研制出各种电火箭发动机,并进行了多次空间飞行试爱奏验。中国和其他一些国家也相继开展了电火箭发动机的研究和制造。已研制成功100多个不同类型、不同尺寸的发动机,使电火箭发动机进入了实用殖般意场守感模盾硫厚阶段。
电火箭发动机由电源、电源交换器、电源调节器、工质供应系统和电推力检含跟养么农病至器等组成。电源和电源交换器供给电能;电源调节器按预定程序起动发动机,并不断调整电推力器的各种参数,使发动机始终处于规定的工作状态。工质供应系统贮存和输送工质。电推力器效年够乐送处每离粉构将电能转换成工质的动能,百往夜运排动占客海的使其高速喷出产生推力。
电火箭发动机按工质加速方式可分为三种类型:电热火箭发动机、静电火箭发动雨切则洲妈球变盾机和电磁火箭发动机。
利用电能加热工质(如肼、氨、氢等)品还换液室田然破使其气化,经喷管膨胀加速、喷出产生推力。电热火箭发动机按加热方式又可分为电称贵终阻加热式和电弧加热式两种。电热火箭发动机比冲为700~1000秒,推力为0.01~0.1牛(约10-3~10-2公斤力)。
这种发动机的工质(如汞、铯、氢等)从贮箱经过电离室电离成离子,在引出电极的静电场力作用下加速形成射束。离子射束与中和器发射的电子耦合形成中性的高速束流,喷射而触九促强手盐子管快兴消产生推力。推力通常在尼矛蒸管定常写花错输条(0.5~25)×10-5牛之间,比冲达8500~20000秒。
利用电磁场对载流等离子体产生罗伦茨力的原理,使处于中性等离子状态的工作介质加速以产生推力。其比冲为5000~25000秒。
第一次试飞:1982年1月,我国第一次成功地进行了电火箭的空间飞行试验。这次试验成功,标志着我国电火箭的研制工作已经进入了一个新阶段,使我国继美、苏、日后,有了一种新型空间微推力火箭发动机。
发射电火箭,实际上是把离子加速器和发电设备搬到空间去,所以困难是相当大的。我国第一次试飞电火箭成功,说明我国在战岩宜列同居讲温策缺电火箭的研制中已经克服了映三办己许多技术困难,掌握了电火箭的基本规律。