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空间站上的“国光动力”
日期:2021-09-23 浏览:312 字号:A-AA+
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4月29日,长征五号B遥二运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射,将中国空间站天和核心舱精准送入预定轨道。6月17日,我国神舟十二号宇宙飞船顺利发射升空,并且与天宫空间站的天和核心舱完美完成对接,我国3名宇航员就此开启了在天宫空间站为期3个月的太空工作之旅。8月20日上午,3名宇航员又集体完成了第二次出舱执行太空行走任务,顺利完成抬升全景相机和安装扩展泵组的工作。我国天宫空间站的核心舱,顾名思义是整个空间站最为重要、最为关键和最为核心的部分,长度16.6米、直径4.2米、重量22吨,空间体积约50立方米,无论是大小和容积,都超过了国际空间站,预计使用寿命可达15年左右。除了质量和大小领先国际空间站,天宫空间站还有多项技术达到了世界尖端水平,其中就包括它的动力系统。

天和核心舱推进系统首次将电推进动力应用到航天器上。电推进系统以其推力小、精确调整、工作时间长的特性,“细水长流”地发挥作用,辅助空间站抵抗轨道衰减,维持在原定轨道上正常运转,可有效节省核心舱自带推进剂的消耗,保证推进剂的合理充分利用。

霍尔推力器主要由霍尔加速器和空心阴极两部分组成,其中霍尔加速器提供推进剂电离、加速区域产生推力,空心阴极承担着点火和羽流中和的重任,被誉为电推力器的“心脏”,是决定电推力器、电推进系统性能和可靠性的关键组件。此次空间站霍尔推进器核心点火装置用空心阴极就是用国光电气生产的空心阴极组件。空间站3.png

1994年我公司就与某所合作,在国内率先开展霍尔电推进空心阴极研制;

2012年的时候,研究出了国产霍尔电推进技术(空心阴极用我公司产品),并且将它用到了实践九号卫星上面做了飞行试验;

2015年,某霍尔推力器的空心阴极(我公司产品)长寿命试验率先突破技术难关,达到了国际领先水平,且满足了在轨工作长达十五年的寿命要求。目前霍尔加速器的寿命可由较短时间的磨损试验来预估,但对于空心阴极的寿命,国际上还未形成切实有效的预估方法,必须通过1:1地面寿命试验来验证。因此空心阴极长寿命技术的突破,是我国电推进系统进入全面应用的前提和基础。

2017年国光电气开始配合航天科技集团某所空间推进系统研制团队承担着核心舱推进系统空心阴极的设计研制工作。从预研产品到工程应用,从产品可靠性、产品质量及力学环境方面对我们来说都是极大的考验。空间站2.png

为了保证产品在航天高量级力学环境中的可靠性,公司相关技术人员为此付出非常大的心血,特别是在陶瓷封接、加热器连接结构方面做了大量实验及力学验证,在2020年正样产品成功交付用户开展后续工作。2021年伴随着天和核心舱推进系统助力空间站运行。



2020年成功完成我国首款大功率霍尔推力器(空心阴极用我公司产品)点火试验,其成功研发实现了我国霍尔电推力从毫牛级向牛级的跨越。 

相信在不久的将来,我国的霍尔推进系统一定还会实现更大的技术性突破,为我们国家的太空探索事业贡献更大的力量,国光产空心阴极也必将在后续航天任务中大放异彩


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