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标题: 仅能推动一张纸，天宫空间站的霍尔推进器有效吗？代表着星辰大海 [打印本页]

作者: 伏潭龙 时间: 2022-8-1 10:17
标题: 仅能推动一张纸，天宫空间站的霍尔推进器有效吗？代表着星辰大海
天宫空间站的创建是我国航天古迹向前迈出的一大步。
2022年1月6日，随着空间站机器臂转位货运飞船试验的乐成，天宫空间站间隔完成制作计日可待。能将云云庞然大物奉上太空的，归功于“霍尔推进器”。惊人的是，这个推进器只能推动一张纸。

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非常具有科幻感的“霍尔推进器”
推力云云微小的推进器，真的能让天宫空间站这个庞然大物在天空中安稳运行吗？看看现在伫立于太空的天宫空间站就是最好的答案。
那么推进器到底是什么？霍尔推进器是怎样维持空间站运行的？它跟其他推进器有什么区别？科学家研究表明，只能推动一张纸霍尔推进器蕴含巨大能量，它代表的是星辰大海。

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霍尔推动器能在多大水平上，推进宇宙的探索呢？
向上之力

随着科技发展，人类的飞天梦得到了实现。比方飞机的出世让人们可以无所谓间隔，超过大洋。厥后，火箭横空出世，让人们离天的间隔更进一步。那么，飞机是靠氛围的升力腾飞，火箭没有飞机那样的机翼是怎样升天的呢？
这就要提到火箭推进器，那是火箭升天的关键所在。它犹如汽车引擎一样平常，是火箭的发动机。推进器是靠其管道中倾轧的气体来推动火箭上天的。

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多级火箭每一级都有着相对独立的动力体系
火箭上的推进器在差异阶段产生动力的方式不一样。火箭的外部安有助推器，助推器中有许多的燃料，推进器就是靠这些燃料推动火箭腾飞。当外部助推器的燃料耗尽时，就会从火箭主体上脱落。
接下来发生作用的就是强电磁。这时推进器会通过猛烈的电磁反应来产生动力，以到达靠近光速的推进力。这是火箭在腾飞后进入太空的关键一步。

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电磁感应征象
末了，当火箭进入太空后，推进器就会通过高能量离子加快产生反向推动力，减缓火箭进步的速率，让火箭可以进入正确的轨道中。这就是推进器大抵的工作原理。
在常年的发展中，推进器发展出两个常见的种类：固体火箭推进器和液体火箭推进器。

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推进器在火箭中的位置
固体火箭推进器，顾名思义，其燃料是固体状态。它的工作原理是化学能转化为热能的一种过程。通过固体燃料的燃烧产生热能，在热能作用下，将质料变为燃烧产物，这种产物在喷管中敏捷膨胀，使热能转化为向上的升力。
液体火箭推进器是我国火箭上常用的一种推进器。燃料的紧张质料是偏二甲肼。它的运作原理与固体推进器别无二致，它与固体推进器的区别就是更加安全，其资本也更低。

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航天飞机固体火箭助推器-SRB分解图
平衡之力

关于霍尔推进器，我们起首要知道霍尔两字是为何？这就是著名的霍尔效应。它是由美国科学家霍尔在1879年发现的。霍尔效应是一种电磁效应，是活动的带电粒子在磁场中受某种作用引起的偏转。这种效应在半导体中运用最广泛。
霍尔推进器的工作原理就是源自于霍尔效应。从阴极发射的电子被交织电磁场捕捉，当它被捕捉后，就会在放电区内作角向漂移。此时，阳极进入环形放电室的推进剂分子会和角向漂移的电子发生碰撞，形成等离子体，离子在电磁场的作用下加快，高速喷出，从而产生推力。在这个过程中，会添加进氙气作为助力，这种气体可以资助电离产生，加大其推力。

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霍尔效应原理图
霍尔推进器大抵有稳态等离子体推进器和带阳极层推进器两种。关于霍尔推进器的研究早在暗斗时期就已开始，上个世纪，前苏联对于霍尔推进器的研究进入了测试阶段。在先辈们的影响下，我国在上个世纪九十年代开始了霍尔推进器的研究。
但我们要明白一点，霍尔推进器的推力是不敷以让火箭发射升空的。以是，霍尔推进器的运用紧张是在飞行器发射升空后，维持飞行器在太空安稳运行，不脱离轨道。

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带阳极层的静态等离子推进器（SPT）
但是霍尔推进器的推力不外是只能推动一张纸，那它真的可以维持空间站这个几十吨的庞然大物吗？别看它动力小，但维持空间站的运行是绰绰有余的。
飞行器在地球上发射时之以是必要云云大的推力是受地球引力影响。而且飞行器在升空的过程中还会受到氛围阻力的影响。在摩擦力和引力的双重作用下，假如推力不敷巨大，火箭就会在地球引力的作用下下坠。

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靠近地球的物体，无一破例地被吸引朝向地球质量的中心
但是在太空中并没有引力，太空是一个真空的环境，没有氛围，也就不存在氛围阻力。在阻力险些为零的太空中，维持空间站的运行几牛就富足。
而且在长期的太空运行中，高强度的推力并倒霉于空间站的运行，相反，这会使得空间站的运行资本加大，操纵未便。这种微小推力的推进器更有利于空间站的运行。

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在太空中高效工作的助推器
上风突出

相比起势头更猛的传统推进器，为什么霍尔推进器更受我们的青睐呢？这就要谈到霍尔推进器相比于其他推进器的长处了。
起首是霍尔推进器所用到的燃料更少，能耗更少。传统推进器的推进剂中会添加许多化学燃料，用量巨大。而霍尔推进器只必要少量的氙气即可，所用燃料仅占传统推进器的10%。用量淘汰意味着资本的低沉，这也是霍尔推进器受人青睐的缘故原由之一。而且，由于霍尔推进器所需燃料甚少，这也办理了空间站在太空时燃料补给的标题。

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霍尔推力器的布局图
其次，霍尔推进器固然推力小，但是它的比冲大。比冲越大，飞行器就可以飞得更长期。而进步比冲的方法，就是进步推进器的喷气速率。霍尔推进器在霍尔效应的作用下，喷气速率高达每秒10-30千米，比冲时间在1000-3000s之间。这是其他化学燃料所达不到的速率。

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各种喷射引擎的比冲
末了，霍尔推进器的体积小。由于霍尔推进器只需少量的氙气，这种气体所占的空间并不大，推进器就不要很大的空间去储存燃料，从而减小了体积。这就可以给火箭内部留出更多的空间来。

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霍尔推进器工作原理表示图
我国在天宫空间站创建中所用到的霍尔推进器是我国自主研发的LHT-100型霍尔推进器。这种推进器比冲大，是天下上的优质霍尔推进器。
不外霍尔推进器也有它的短板，就是利用寿命短。推进器中的电离在霍尔效应的作用下会产生很强的腐蚀性，这种腐蚀性会腐蚀放电室，从而导致推进器的寿命大打扣头。而且，霍尔推进器所用的氙气代价并不自制，虽说用量少，但其资本也算不上特别低。

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部门霍尔推力器产物
将来之梦

总的来说，霍尔推进器的研发，是人类在航天飞行器研究范畴的一大进步。这使得我们在飞行器发射过程中有了更富足的动力来支持我们长时间在太空中探索。它斲丧少，速率快，体积小，是我们当前技能本事下最为优质的选择。
我国天宫空间站所运用到的这项黑科技，向天下展示了我国的科研技能，是我国一大技能效果，值得我们欢呼喝采。

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天宫空间站布局表示图
但是我们的眼光不能止步于此，我们要将眼光放到更为久远的地方去，积极攻克技能困难，研发更为优质的推进器，将人类探索太空的方舟送到更远的地方去。霍尔推进器不光仅只是一个推进器，它更是代表了星辰大海，是人类对太空孜孜不倦地探索。

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