衛星電推的原理是啥?
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新聞說中國科技樹已經點到了電推衛星取代化學推進,這個電推具體是怎麼實現的?
衛星電推有兩種,一種是電磁力電推(這裡面又分很多種),比沖很高。還有一種是電熱電推,使用電加熱工質後噴出,工質比沖不是太高但是優於冷氣瓶,冷氣瓶比沖一般在40s左右。
用磁場驅動帶電粒子高速噴出時的反作用力推進。本質上和噴氣的原理是一樣的,因為都是通過動量定理來獲得速度,於是仍然屬於有工質推進。
優點是比沖非常高,於是衛星可以少攜帶許多燃料,而這些省下的重量可以拿來帶更多載荷,或者是用來減少發射的燃料,經濟效益非常顯著。缺點是推力非常非常小,目前我國的科技樹N級別的電推都已經是大推力了,通常推力量級在數十到數百毫牛。另外,電推的功率消耗非常大,至少千瓦級別,因此對衛星的供電能力也有非常大的需求。
總的來說是一個發展方向,但目前仍然無法完全取代普通的噴氣推進。
是用電。電磁場對帶電粒子進行加速產生推力。一般是用氙氣。特點是因為電磁加速,噴氣速度比較高,比沖特別高,但是推力小,一般是幾牛這樣的,所以都是真空中用,用於軌道維持、變軌、星際長期加速這樣的應用。
來澆盆冷水, 剛剛的新聞(2015/09/10):
ABS All-electric Satellite Arrives Early at Operating Orbit
波音的ABS-3A全電推靜止軌道衛星經過6個月的變軌( @呂威明 提到的, 推力小, 所以每次到遠地點推一下, 變軌時間很長),業已進入工作軌道了~
來源:波音公司的意淫圖 電推的優點:重量輕(降低發射成本), 燃料無毒(每次發射之前充燃料好可怕的說),省燃料(因為比沖高,進而提高衛星的工作年限), 商業上很喜歡,所以大家都在大力發展。
偽電推:用電把物質燒熱了往外一噴,電能轉換為內能然後轉換為機械能。
電推:用電磁場把離子速度加起來然後往外一排,電能轉換為機械能。
玄幻電推:Emdrive,通過無法解釋的工作原理的技術獲得推力。只有測量證據沒有理論證據,應該是測量工程師搞錯了。
我國現在多數衛星還是常規動力,電推不成熟。就算成熟了電推在原理上也存在諸多缺陷,不可能完全取代常規推力器。
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