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多用于航空领域 等离子发动机的工作原理科普

作者:蒙塔基 时间:2020-10-06

听过等离子吹风机、等离子挂烫机,不知道大家有没有听说过等离子发动机呢?等离子发动机与梅林发动机类似,大多应用在航空领域给飞机提供动力。等离子技术是电动产生动力的一种方式,产生动力的介质就是等离子。

等离子发动机是什么

多用于航空领域 等离子发动机的工作原理科普

等离子发动机是电推进系统的一种,并已经在国内外应用相当成熟,其应用的主要介质就是等离子体。等离子发动机,或者俗称的"离子推进器"采取了一种和化学火箭完全不同的设计思路。它使用洛伦兹力让带电原子或离子加速通过磁场,来反向驱动航天器,和粒子加速器与轨道炮都是同样的原理。

等离子发动机的优点

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1、电推进不受化学推进剂可释放化学能大小的限制。经验表明一般化学推进剂的能量为70MJ/kg。电推进不受这些限制,它理论上可以达到任何能量。

2、对一些在轨推进的任务,电推进有明显的优势。它可以获得比化学推进更准确的姿态和化学控制。对一些重定位的任务,重定位的速度会更快并且能量消耗也更少。

3、等离子发动机是电推进系统的一种,并已经在国外应用相当成熟。只是在中国还处于初级阶段,其应用的主要介质就是等离子体。

4、电推进的比冲比化学推进的比冲高很多,由于电推进比化学推进的比冲大得多,所以它所需的推进剂将会少的多,从而增加卫星的有效载荷,提高卫星性能和效益。

等离子发动机的能量来源

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等离子发动机的能量来自电力,可以来自太阳能电池板,或者核电池,通过从发动机尾部喷射出阳离子来推动飞船前进,所以离子发动机的驱动方式也被叫做电力驱动方式。从发展趋势来看,美国的研究范围几乎覆盖了所有类型的电推力器,但以等离子发动机的研制为主,美国航宇局在其中扮演了最活跃的角色。

通过以上的介绍,大家应该对等离子这样的概念又有了全新的认识。相比于梅林发动机使用空气燃烧的方式推进,等离子发动机使用时不依靠化学推进剂,在减少环境污染的同时更加能控制电流的大小,在一些高科技领域广泛应用。

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