据环球时报报道,从航天科技集团传来消息,该公司在大功率霍尔推进器方面的研究获得重大突破。根据地面测试效果,单通道采用Xe为工质的最大功率达到105千瓦,最大推力可达4.6牛,已达到了比肩美国技术的水准。
看到这则消息,很多人的第一反应都满脸质疑,4.6牛的推力,就达到了比肩美国的技术水平,是不是弄错了?
根据牛顿第二定律的加速度公式,F=ma,F是代表推力的大小,m是物体的质量,a则代表加速度。
也就是说,4.6牛顿的推力,仅能使1kg的物体,获得4.6m/s²的加速度。如果物体的质量增加,产生的加速度效果将十分微弱,这样的推进器又有什么意义呢?
有一点非常明确,这则关于我国研发的霍尔推进器取得突破的消息,是真实的。前面的数据分析也没错,为何4.6牛的推力,也算重大突破,这就要从霍尔推进器说起。
霍尔推进器,航天器的“未来发动机”众所周知,卫星也好、深空探测器也罢,当飞行器被发射到太空之后,就会失去运载火箭赋予的动力。
这些飞行器在接近真空环境的太空中飞行,要想再次获得动力,就得依靠飞行器自己。由于太空是真空环境,没有氧气,甚至连空气也没有,不能像汽车一样使用燃油机,而是要使用航天发动机。
航天发动机的原理很简单,当发动机向外高速喷射气体或其他物质时,在反作用力的效果下,飞行器会获得一个反作用力,从而达到改变飞行器方向和速度的目的。
理论上讲,让飞行器获得动力,并不是什么难事,但要放在遥远的太空,情况就大有不同。
受限于火箭载重和发射成本的问题,飞行器的体积、重量,都被严格制约,留给飞行器携带燃料的空间,十分狭小。