霍爾推進(jìn)器其實(shí)不新鮮

司古

5月份升空的X-37B任務(wù)沒有再裹上厚重面紗，此次美國(guó)直接宣布，X-37B的主要使命是在空間對(duì)新型霍爾推進(jìn)器進(jìn)行測(cè)試。一時(shí)間關(guān)于霍爾推進(jìn)器的關(guān)注度激增，其實(shí)這種推進(jìn)器雖然可稱為新概念推進(jìn)器，但其實(shí)算不得新鮮。

霍爾推進(jìn)器得名于1879年美國(guó)物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)的霍爾效應(yīng)，它是一種通過電場(chǎng)來加速推進(jìn)介質(zhì)的離子推進(jìn)器。霍爾推進(jìn)器先通過磁場(chǎng)捕捉并加速電子，然后用它們使推進(jìn)劑離子化，并利用電場(chǎng)加速離子來產(chǎn)生推力，最后在尾焰里對(duì)離子進(jìn)行中和。通過這種方式，霍爾推進(jìn)器可以把離子加速到每秒10～18千米噴出，許多型號(hào)的離子噴射速度可達(dá)15～30千米/秒，比沖高達(dá)1 500～3 000秒。霍爾推進(jìn)器使用的推進(jìn)劑并不唯一，但最為常用的是氙氣，其他推進(jìn)劑則包括氪、氬、鉍、碘、鎂等。

美國(guó)和蘇聯(lián)很早就意識(shí)到了霍爾推進(jìn)器的潛力，自上世紀(jì)60年代起，兩國(guó)分別對(duì)此展開了研究。但美國(guó)后來中止了研究，而蘇聯(lián)則率先開發(fā)出實(shí)用型SPT和DAS兩個(gè)系列產(chǎn)品。1971年12月發(fā)射的蘇聯(lián)探測(cè)器上，就裝上了SPT-50霍爾推進(jìn)器，主要用于穩(wěn)定衛(wèi)星姿態(tài)。自那時(shí)起直到上世紀(jì)90年代末，蘇聯(lián)/俄羅斯航天器上總計(jì)使用過近200個(gè)霍爾推進(jìn)器，其中一些仍在工作，據(jù)說從未發(fā)生過故障。第一代SPT推進(jìn)器中，SPT-50和SPT-60推力分別為20和30微牛。1982年推出的SPT-70和SPT-100推力分別為40和83微牛。俄羅斯時(shí)代，一批功率更大的霍爾推進(jìn)器相繼投入使用。

蘇聯(lián)解體后的1992年，美國(guó)從俄羅斯獲得了霍爾推進(jìn)器，此后美國(guó)和歐洲一些航天器也開始應(yīng)用。……