氙氣在空間和衛星產業中的應用

時間：2020-12-16 18:59 來源：工業氣(qi)體點擊：次

用于衛(wei)星發射的(de)離子發動機和離子漿(jiang)推進器使用燃(ran)料氙氣，由(you)于氙氣重量和密度很重，重量約是空(kong)氣的(de)4.5 倍(bei)重，主(zhu)要用(yong)作(zuo)衛星的軌道位置保持和(he)(he)機(ji)動(dong)控制。在離(li)子(zi)發動(dong)機(ji)磁腔的尾部，有一對分別帶正電荷(he)(he)和(he)(he)負電荷(he)(he)的金屬(shu)網，正電荷(he)(he)和(he)(he)氨(an)離(li)子(zi)產生(sheng)的強(qiang)大電磁推力把缸(gang)離(li)子(zi)高(gao)速(su)（約(yue)100 OOOkm/h ）噴射出去，并(bing)因(yin)此(ci)產生反沖力推(tui)動(dong)(dong)(dong)飛行器向前(qian)運(yun)動(dong)(dong)(dong)。它的推(tui)力比化(hua)學燃料(liao)發動(dong)(dong)(dong)機(ji)要(yao)小得多(duo)，全速運(yun)行時，離子發動(dong)(dong)(dong)機(ji)每消耗2500W 電能只能產生(sheng)l/llOkgf的推力，但是它可(ke)以長(chang)時間(jian)運轉(zhuan)幾(ji)個月甚至幾(ji)年(nian)，結果，飛行器最終(zhong)獲得的速度可(ke)達化學燃料發動機(ji)所能達到的10 倍。氙(xian)氣的非冷凝(ning)性質，使離子(zi)火箭發動機(ji)(ji)(ji)幾乎可以(yi)立即(ji)起(qi)動或(huo)關(guan)機(ji)(ji)(ji)，簡(jian)化配電系統和(he)絕緣(yuan)器設計(ji)。氙(xian)作(zuo)為推進劑有以(yi)下優點：無(wu)污染，不與航天(tian)器表(biao)面(mian)材料產(chan)生化學反應(ying)(ying)。無(wu)毒，不會污染空間環境和(he)地球(qiu)生物圈(quan)。確保地面(mian)試驗人員(yuan)的健康和(he)實(shi)驗室內外(wai)環境的凈化。氙(xian)離子(zi)火箭發動機(ji)(ji)(ji)的應(ying)(ying)用范圍已經從早期的靜地軌道(dao)衛星(xing)南北位置保持擴大(da)到姿態(tai)控制、軌道(dao)機(ji)(ji)(ji)動、非推進應(ying)(ying)用作(zuo)等離子(zi)體開關(guan)和(he)行星(xing)際航行。采用氙(xian)粒子(zi)發動機(ji)(ji)(ji)，通(tong)常(chang)；一顆(ke)衛星(xing)的氙(xian)粒子(zi)發動機(ji)(ji)(ji)是由4 個值氣(qi)罐（ 2 : 2 備(bei)份）和2 個功率處理器組成(cheng)，從而完成(cheng)衛星的(de)軌道位置保持。每個氙粒子發動機每年僅消耗2.5 kg 燃料(liao)，因(yin)此每年(nian)衛星軌道(dao)保持僅(jin)需(xu)消(xiao)耗(hao)5 kg 燃料。氙粒子可(ke)產生更大的(de)推力，且由(you)于其惰性特(te)點，使得它既不易腐(fu)蝕，又安(an)全。20 世(shi)紀(ji)90 年代中(zhong)期，這一技術已開始用(yong)在各種(zhong)不同的衛星上，一般(ban)衛星要使(shi)用(yong)60 000 L 氙氣。

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氙氣在空間和衛星產業中的應用

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