第一性原理出发:空间推进技术的革新与革命| 北拓研究
2023-03-2218:00
北拓资本
2023-03-22 18:00
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在文章开始之前,首先阐明下作者观点:空间推进技术的选择不是非 A 即 B 的,也没有唯一最好的方案选择,只有根据不同重量的卫星需求来找到最合适的方案,而卫星的需求根据每个国家的国情不同而有所差别。虽然没有最好或者唯一的选择,但是对于空间推进技术我们仍然可以看到发展的趋势和规律:

(1)空间推进更偏向于电推和化推的组合推进,长寿命,低成本是趋势。

(2)掌握电离技术是核心:“全世界太空航天器都在使用氙气霍尔离子推进器,马斯克的 spacex 开始使用氪气霍尔离子推进器了,全世界开始研究霍尔氪气离子推进器,马斯克开始用霍尔氩气离子推进器了”因此只有从第一性原理出发,掌握电离技术的公司才有望突围。(值得一提的是,氪气,氙气不仅是简单的工质的替换,而是从阳极结构、气路分配都需求进行重新的设计,具体的技术区别请见下文)

(3)空间推进的选择判断一定基于具体国家的国情需求。


本文通过产业访谈以及行业研究对空间推进技术做一个浅析,期待更多的同仁的交流沟通。



01
空间推进技术,航天产业链重要的一环

1.1 空间推进技术概览


空间推进技术是将化学能、电能等能源转化为推进剂喷射动能的技术,主要应用于航天器轨道机动位置保持、姿态控制和动量轮卸载等。空间推进技术在载人航天、人造卫星、运载火箭、深空探测器、防务系统等方面扮演重要角色,空间推进保障载人航天工程可靠实施、实现人造卫星长期在轨、确保运载火箭精确入轨、助力探测器星际航行、空间推进提升防务系统高效机动能力。


推进系统可大致分为如下几类:

A. 化学推进:冷气、液化气、热气、单组元、双组元、固体、固液;
B. 电推进:霍尔、离子、电阻 / 电弧加热、脉冲等离子、磁等离子、变比冲磁等离子等;
C. 新概念推进:太阳帆、电帆、磁帆、系绳、电磁发射等。
其中化学推进以及电推进是目前主流的推进技术,新概念仍在探索应用阶段。


表 1 化学推进以及电推进优缺点比较(来源:北拓整理)

1.2 化学推进以及电推进的应用以及发展趋势

1.2.1 化学推进的应用以及发展趋势
A. 单组元发动机:广泛应用于卫星、运载火箭和空间防务等总冲量需求不大而推力大的航天器,其特点是系统简单、可靠性高。单组元发动机比冲约 220s,发展趋势:
(1)目前形成了 0.2~3 000.0 N 推力的产品型谱。
(2)从无水肼到 DT-3 推进剂的转变,提高了发射环境的适应能力。
(3)从有毒到无毒推进剂(AND、HAN 等推进剂)的跨越,满足了简化操控和绿色环保的发展要求。
(4)单元发动机催化床从低床载到高床载,实现了防务系统快响应轻小型化。为适应有限空间的结构布局和重量要求,催化剂床载荷从常规的 1.0~ 2.5 g/cm³提高到 4.0~6.0 g/cm³。这对催化剂的分解能力、特别是低温环境和高工况工作的能力提出了挑战。通过突破喷注器流量均匀分布、催化剂高效快速分解、阀门轻小型快响应等关键技术,床载荷得到了显著提高,缩小了结构尺寸,减少了催化剂装填量,同时提高了发动机响应性和经济性,使单组元发动机在空间防务飞行器末级得到了广泛应用。

B. 双组元发动机:双组元发动机比冲约为单组元发动机的 1.5 倍,广泛应用于总冲量大的航天器。经过 50 多年的发展,双组元发动机已经形成从 2N 到 15 kN 的系列化产品,比冲性能和可靠性持续提升。发展趋势:
(1)比冲性能提高实现了产品升级换代:卫星远地点变轨对发动机性能要求非常苛刻,因为变轨发动机消耗了占卫星总质量 60% 的推进剂中 80% 的比例,且发动机没有备份,对可靠性要求也非常高。发动机比冲提高 10s,卫星在轨寿命可以延长近 2a。
(2)双阀座串联冗余设计实现发动机长寿命工作;
(3)压力体系提高实现发动机小型化快响应,通过突破高热流稳定燃烧、组合式喷注器均匀流量分配、燃烧室传热与冷却、耐高温抗氧化复合材料喷管、复合材料与金属焊接、轻质快响应电磁气动阀等关键技术,高室压发动机实现了轻小型化,响应时间缩短至 10 ms 以内,广泛应用于空间防务领域。
(4)大角度摇摆机构实现发动机推力矢量调节。
(5)大范围流量调节实现发动机变推力。
(6)组合化设计实现机组模块高度集成。空间发动机需完成俯仰、滚动、偏航、平移、反推等姿轨控任务,为简化系统总装结构,突破了双组元多流道立体布局、流道和机组结构集成融合、直流 / 旋流复合式喷注器、微小型插装式阀门、集成模块装测等关键技术,实现了双机、三机、四机机组高度模块化集成。

1.2.2 电推进的应用以及发展趋势

A. 电推进的分类

电推进:根据加速原理的不同,电推进系统大致可分为以下三种:
电热式、电磁式和静电式
(1)电热型的推进器:包括早期广泛使用电弧推力器,其原理就是通过加热工质将其气化形成高速气流产生推力。
(2)电磁型推力器:就是使用导电气体与磁场的相互作用(洛伦兹力)使其高速喷射来获得推力,由于其工质是等离子体,又称为等离子推进。
(3)静电式推力器:就是电能加速工质形成高速射流,来获得推力。其中霍尔推进器获得了非常广泛的应用,尤其是在同步轨道卫星的维持中。

图 1 电推进分类(来源:《我国空间技术推进简介》)

表 2 不同电推进技术特点比较(来源:北拓资本整理)
从上可以分析得出:霍尔电推将是未来的主流电推进技术,同时针对霍尔电推有其自身的缺点:推力 / 比冲不可变、挑剔推进剂、寿命相对短、潜在电荷干扰等问题,目前国际和国内一些公司和机构,对霍尔电推进做进一步革新,如(多)双模式组合推进方案,新推进剂的选择,更加精准的流量控制以及创新的磁屏蔽技术。

B. 霍尔推进的发展趋势

(1) 高比冲

发展高比冲霍尔推力器技术途径有两种: 一是提高氙推进剂推力器的加速电压 ( 即放电电压 ) ; 二是要选择更高比冲的新的推进剂。在最新研制的 NASA-400M 推力器上, 已经实现了推力器比冲随电压的单调增长。在高比冲情况下, 氪为理想推进剂, 它在相同电压下相对氙增加比冲 25%, 在 NASA- 457M 上试验验证了 1 000 V 下比冲达到 4 500 s、效率 64%。空气中氪气含量是氙气的十倍,制备价格是后者的十分之一。氪气工质不仅仅具有低成本的优点,因其相对于氙气有更低原子质量,使其理论比冲要比氙气工质高出 25%。国内外有很多研究机构对霍尔推力器使用氪气作为推进剂进行了大量的实验研究,研究结果表明: 霍尔推力器使用氪气作为推进剂时,具有一些独特的性质和特点,与氙工质相比相同工况下比冲能够提高 20% 以上;但是由于氪原子量较小,原子碰撞截面相对较小,因此与氙工质相比电离度较低,虽然通过提高通流密度能够在一定程度上解决此问题,但是会带来新的热问题。此外,使用氪气作为推进剂时,霍尔推力器磁场需要重新设计和优化(而不是简单的工质替换),以使推力器工作在最佳状态。
图 2 氪气和氙气的燃烧对比(来源:公开渠道查询)

(2) 高功率 ( 大推力 )

一般地,将功率高于 5kW 的电推进称为大功率电推进。大功率电推进技术的发展,与空间任务需求以及航天技术水平密切相关。目前,以离子、霍尔为代表的中等功率电推进技术已经发展成熟,广泛应用于地球同步轨道(GEO)卫星位置保持、执行中小型深空探测器主推进任务等,并逐步发展成为国际上主要 GEO 卫星平台的标准配置。随着人类空间探测的广度和深度不断提升,空间任务向多元化发展,太空摆渡车、大型货物运输、行星际探测、大型深空探测、大规模采样返回等均已列入国际航天发展规划。针对上述大型空间任务,由于化学推进的比冲较低,完成任务需要携带巨量的推进剂,导致航天器规模极大,超出目前运载火箭的能力极限。而成熟的中等功率电推进技术存在推力不足的问题,导致任务周期“无限延长”,同样无法满足任务需求。在此背景下,开展大功率电推进技术研究势在必行。NASA 使命研究表明, 需要兆瓦级推力器。可以实现高功率的途径有 2 种: 发展高功率推力器和采用中功率推力器族。从可靠性和地面试验看, 推力器族途径更为优先和可行, 但目前单个推力器的工作上限功率或最大尺寸还不清楚, 所以无法确定推力器族的最小配制数。NASA-457M 已经证明了霍尔推力器可以有效工作在 50 kW 高功率, 且推力随功率单调增加。预期通过扩大通道截面和磁场设计,可以把单个霍尔推力器功率扩展到 500 kW。

(3) 多 ( 双 ) 模式

发展双模式或多模式霍尔电推进是航天器使命的客观要求。例如对同步轨道卫星, 轨道转移阶段需要大推力工作模式, 以便能够缩短卫星的转移周期和减少经历辐射带的次数;而在同步轨道运行阶段需要高比冲工作模式,以最大限度节省推进剂消耗。霍尔电推进实现双 ( 多 ) 模式工作的技术途径分 3 种: 第一种是双级化, 也就是分离出电离级和加速级, 大量试验结果并没有显示出这一技术途径的有效性; 第二种是离子电离过程与霍尔加速过程的组合, 即采用离子推力器的放电室作为霍尔推力器的前级输入, 普林斯顿大学和 GRC 联合研制的 NASA- 173GT 的试验结果也并没有成功; 第三种是霍尔推力器高效工作性能范围的拓展, 通过攻克宽范围调节磁路设计、高电压放电区调控、大变比流量调节、大电流空心阴极、高效热设计等关键技术研制了 5kW 级多模式霍尔推力器。
图 3 HET300 多模式霍尔推力器及点火状态(来源:《各推力级霍尔推力器研究现状与展望》刘洋、张晓天)

图 4 LSP-300 多模式霍尔推力器及点火状态(来源:《各推力级霍尔推力器研究现状与展望》刘洋、张晓天)

(4) 长寿命

霍尔推力器的寿命限制来自放电通道壁的溅射腐蚀,当腐蚀造成磁极环暴露后,继续腐蚀磁极会造成磁场改变, 从而改变推力器工作特性。电推力器由于推力小,在执行变轨和位置保持任务时需要长时间工作,寿命一般要求几千至数万小时。放电室削蚀成为了制约霍尔推力器寿命的主要因素,通过放电室出口磁场构型、近壁电势分布、等离子体束流约束等关键技术攻关,使放电室削蚀速率降低几个数量级,大幅延长了推力器工作寿命。

其实对于霍尔推力器的寿命,在大量的理论和实验研究基础上,形成了三条霍尔推力器磁场的设计准则:通道内部磁场具有正梯度、磁透镜聚焦、近阳极区零磁场。霍尔推力器磁场位型研究是延长推力器寿命的重点,所谓的磁屏蔽磁场技术,就是通过磁场位型设计将加速区外推,降低了等离子体对放电通道的侵蚀,提高推力器的寿命。

综上, 推进技术的主流应用和发展趋势,可以总结:
1、电推和化推作为主流的推进技术,针对于未来人类不断探索的需求(高 / 低)比冲模式切换,电推和化推的组合推进是未来的发展方向;
2、电推技术多样,霍尔电推是目前技术应用主流(最经济最成熟),对于高比冲的需求,选择更为理想的工质至关重要;对于多模式的发展需求,对于霍尔电推内部结构的优化(流量的控制,阴极的设计,热的控制)起到了重要作用;对于长寿命的发展需求,掌握磁屏蔽技术,降低放电室削蚀速率是核心关键;
3、化推需要的不同推力产品图谱,多种推进剂,从有毒到无毒转换,为防务系统的需求需要更加轻、小型化、集成化、模组化并且响应迅速、长寿命、高可靠性的产品。


02
中国推进技术行业介绍
2.1 中国商业航天市场潜力大

航天正值国内航天业对民营开放的体制转型窗口期的历史性机会,属于国家大力支持民营资本进入的军民融合及高端装备制造领域。


美国经过了过去近 10 年的努力,已经基本完成了对航天领域进行民营化重构的战略性转型。以 SpaceX 和蓝色起源为代表的商业航天新秀技术和产品已经日臻成熟。最近两年产业能力和市场拓展速度惊人,进入快速成长期。特别是在技术创新力和航天商业化拓展方面突飞猛进,远非昔日由 NASA 一统天下的局面可比。美国航天业军民融合实践所产生的红利,在航天业有目共睹,潜移默化构成了对国内航天体制的牵引和冲击。与美国航天业民营化转型后如火如荼的技术创新和商业化开拓形成对比,我国大一统举国体制下的航天事业呈现出投资效率低下和创新后劲不足的短板,现行航天体制面临改革临界点。政府对待民企干航天的态度由前几年不主动、不干预、不负责,改为主动引导、积极支持,开放民营航天,引入市场“鲶鱼”,促进航天国企改革。


目前商业化公司进军航天领域,没有政策障碍。无论中央还是地方,支持民营资本从事航天事业,中央和地方政府倾向于持乐见其成,采取积极措施予以扶植:


A. 政策从 2015 年 -2022 年不断开放,不断鼓励的信号释放:从 2015 年中央政府:在国发【2015】28 号文制定的《中国制造 2025》,航天航空装备被列为十大重点领域之一,明确欢迎各类社会资本投资并参与到中国的卫星商业发射、卫星应用等相关领域。2020 年,卫星互联网首次被明确纳入国家“新基建”范畴,卫星通信成为继有线互联、无线互联之后第三代互联网基础设施革命。在国家“十四五”规划中,空天科技首次出现在“强化国家战略科技力量”部分,在事关国家安全和发展全局的基础核心领域,将制定实施战略性科学计划和科学工程。


B. 推进要求成为了必需监管趋严:2021 年 5 月 19 日,国家国防科工局已明确要求今后低轨卫星都需要具备离轨能力。


C. 2022 年 10 月星网首次公开招标结果,民营公司将成为参与星网建设重要力量落棋敲定:星网 02 的招标显示:第一名航天科技集团 5 院,第二名上海微小卫星工程中心,第三名银河航天 ( 北京 ) 科技有限公司。此次招标结果显示国家对于民营公司参与星网建设的肯定。

来源:企查查,国信证券经济研究所整理
因此,可以明确的看到我国的航天已从 1.0 时代:制造、运营、发射卫星的角色只有国家逐渐过渡到 -----2.0 时代:商业化公司与国家行为两者共存、共发展,后续将进一步发展到 -------3.0 时代:商业化公司与体制内研究院合作进一步高效分工,密切合作,融资渠道更加多元资本市场活力释放,卫星保养和空间服务需求渐现。

综上:政策的开放度的信号明显,商业化公司参与机会广阔。


2.2 国内卫星推进系统各主要玩家简介


1. 北京控制工程研究所 -502 所

北京控制工程研究所隶属中国空间技术研究院,始建于 1956 年 10 月 11 日,前身为中国科学院自动化研究所,是我国最早从事卫星研制的单位之一,完成了我国成功发射的卫星中绝大部分卫星的控制系统和推进系统研制任务, 6 艘载人飞船的制导、导航与控制系统研制任务, 成功案例有东方红一号卫星、神舟飞船、嫦娥一号卫星精确的轨道控制等。研究所在卫星姿态与轨道控制技术、飞船逃逸救生控制技术、飞船再入控制技术、月球探测器轨道控制技术等方面已跨入世界先进行列。


2. 兰州空间技术物理研究所 -510 所

1962 年建所,位于甘肃省兰州市,原为中国科学院兰州物理研究所,1968 年划归中国空间技术研究院,是我国第一批直接从事空间飞行器研制的单位。现隶属于中国航天科技集团公司第五研究院(中国空间技术研究院),510 所拥有电推进系统、贮箱气瓶、二次电源、高性能原子钟等十多项宇航专业产品,研制开发了电场测量仪、空间质谱计、月壤封装装置等新型科学有效载荷。在我国发射的 100 多颗星、船型号中都配套了 510 所的重要产品,并拓展应用到我国的重要战略战术武器装备,并始终保持着一次飞行成功率 100% 的记录。


3. 上海空间推进研究所 -801 所

上海空间推进研究所隶属于中国航天科技集团公司,是我国唯一专业从事空间推进系统和中、小推力姿轨控液体火箭发动机研发的航天高科技专业研究所,产品涉及运载火箭、卫星、载人飞船、导弹武器和深空探测等领域。研究所从 1965 年开始从事航天型号推进系统的研制工作,四十多年来共研制生产了近百种大、中、小液体火箭发动机及空间推进系统,集研究设计、生产制造、试验测试和发射服务等能力为一体,拥有从 mN 级推力到 100kN 级推力的发动机型谱,形成了一批拥有核心技术的姿轨控发动机等组件系列产品,造就了一支作风严谨、技术精湛的航天科研队伍。空间推进系统技术已达到或接近国际先进水平,电推进技术处于国内领先水平。


4. 北京易动宇航科技有限公司

北京易动宇航科技有限公司成立于 2020 年 4 月。公司核心产品包括面向纳卫星和立方星的推进和控制组件,主打产品以氨加热推力器为主,霍尔推进产品类主要为 200~300W 级别。公司核心团队成员由多名航天系统及科研机构的资深专家组成,核心团队成员具有丰富的航天产品研制经验。历史投资人:联想之星、未来导航、闻名投资。


5. 遨天科技 ( 北京 ) 有限公司

遨天科技(北京)有限公司成立于 2018 年,主打阵列式 VAT微牛级电推进器(VAT)和毫牛级电推进器(Hall)产品已具备量产能力。历史投资人:经纬创投、中关村发展集团金种子基金、元禾原点、巢生资本、中关村发展启航

6. 纳飞卫星动力科技有限公司

纳飞卫星动力科技有限公司是由中国科学院微电子所孵化的高科技公司,创立于 2018 年 9 月,总部座落于苏州常熟市虞山高新区,专业从事微小卫星先进推进系统的研发和生产所研制的碘离子,电推力器推力 4-6mN, 应用于 100kg 级以下的卫星。历史投资人:奇绩创坛、苏州科技创投、常熟国发创投、中科创星、中科院微电子、江苏产研院。

7. 北京星辰空间科技有限公司

北京星辰空间科技有限公司是成立于 2019 年,公司的核心定位于做在轨服务,产品覆盖核心单机以及主流推进系统,推进系统产品全面,满足不同重量的卫星的需求,核心公司现有技术人员 20 名,其中原体制内空间推进技术首席专家 1 名、电推进主管设计师 1 名、空间控制分系统主任设计师 1 名。公司在继承成熟电推技术的基础上进行自主创新,并与国内优势高校和单位建立了战略合作,研制系列推进产品,包括各类型电推、化推和空间贮箱,同时为用户提供推进系统总体解决方案和空间在轨服务。


2.3 推进技术行业的发展的问题


1. 体制内创新不足、成本难以下降、内部配套不闭环

国内体制内单位有集中力量办大事的优势,可靠性高,但因为保成功率的要求,体制内的每个实验环节和供应链技术的都会选择最保守的方案,所以创新性、前沿技术的落地,在体制内是非常难。此外,因为多年研制的流程其中的利益分配已经固定,每次实验、每个零件都很贵,最终的定价降不下。星网组网规模大,成本是核心的考量,体制内没有降成本的动力,无法满足星网的组网要求,长远来看,中国商业航天未来的发展必然需要民营力量的加入、经济利益的驱动,才可以持续发展。除此之外,体制内部分研究单位配套不闭环,如航天科工集团,中科院内部没有直接的配套动力单位,导致业务发展不充分。

2. 民营企业发展不足,短板明显

当前,民营的商业航天公司发展程度不高,从市场定位来看:大多缺乏主动布局,大多主要布局在微推,无法满足星网大推力的配套要求,或者部分企业的产品只在高校研究阶段,商业化进展缓慢;从产品来看:产品图谱单一,技术缺乏创新性,对于推进的成本以及固有技术缺陷无创新方案解决。创始成员在轨实验次数少,无重大项目承接经验,对于技术路演的发展以及选择前瞻性不足。商业航天的门槛非常高,难度不在技术本身的先进性和复杂性,主要难在上天的工程化经验。此外,大多民营公司与体制内融合程度不高,对体制内的技术需求以及配套需求缺乏深度理解和认识,痛失体制内巨大市场。


03

推进技术中核心部件的研发难点

3.1 氪气研发难点:


推进剂利用率和光束发散是造成氙和氪之间效率差距的主要因素,也是目前氪气难以应用于霍尔推进系统的主要原因,目前国内电推研制单位大多数霍尔电推力器还是沿用了传统的俄罗斯 SPT 技术体制(第二为 ATON 技术,详见下文),这种类型的霍尔电推进系统在阳极结构、气路分配都是完全按照氙工质来设计的。如果仅是对原有电推力器局部修改甚至是不修改而将氙工质替换成氪工质,将会存在电离率下降消耗更多的氪工质,导致无法获得预期的比冲甚至出现比冲低于氙气的情况,在加大流量密度后点火过程中推力器可能出现振荡、不对称性等问题。


ATON 新一代电推进:霍尔推力器是以等离子体为工作介质的,为了提高电离率,增大等离子体密度,霍尔推力器需要设计磁场来约束等离子体。磁场位形的设计对于控制推力器通道的等离子体运动行为,提高推力器的工作性能和技术水平有着至关重要的作用。在霍尔推力器这种高电离度的等离子体放电装置建立的正交电磁场位形下,由等离子物理中的 Bohm 传导公式预言霍尔推力器的通道中会由于等离子体振荡产生很高的轴向放电电流而无法正常工作。A.I.Morozov 教授经过实验设计磁场强度沿通道轴向以正梯度变化来抑制掉 Bohm 电导预言的高放电电流,因此,第一代 SPT(SPT100)以此为磁场特征,典型参数效率 50% 左右,羽流发散角 45 度左右。A.I.Morozov 和 A.I.Bugrova 教授发布了一种新设计的霍尔推力器 ----ATON,ATON 一个重要变化就是磁场位形其特点有:在阳极附近产生零磁场区域、沿通道轴向产生大的磁场正梯度、产生凸向阳极的弯曲磁场。

 

3.2 星网要求:

从要求看,只有霍尔电推能够满足。因为要求在从 XXXkm 自主爬升到 XXXXkm,因此推力器的推力必须在 XXXmN 以上,另外对推进系统寿命要求 X 年,重量也有严格要求,在综合比较的基础上只有霍尔电推进系统比较合适(备注:星网要求做了脱密处理)。
 

3.3 单机产品:

(1) 阴极:由于霍尔推力器依靠空心阴极产生的电子使推进剂电离,因此阴极摆放位置和方向会使电子传导等物理过程发生变化,可能影响放电稳定性,所以阴极至关重要;空心阴极作为电推进系统或航天器电位控制系统的原初电或中和电子源,不仅影响系统的整机效率还是限制系统长寿命和高可靠的最主要因素。阴极主要分钡钨以及六硼化镧阴极两大类,六硼化镧阴极由于其电流发射密度大抗中毒能力强和蒸发速率低等特点在未来高功率大电流长寿命电推进领域有很好的应用前景。

(2) 贮箱:表面张力贮箱是国际上航行器主流的推进剂贮箱,它利用表面张力进行液体输送和气液分离,为发动机或推力器提供不夹气的推进剂。

(3) 阀门:贮供系统是电推进系统的关键子系统,其核心控制指标为工质流量控制精度。工质供给系统流量控制精度不仅影响电推力器的推力精度,还会影响其在轨工作的可靠性和寿命,随关键部件的技术状态的发展变化,形成了三代贮供系统,第一代为 Bang-Bang 控制会导致压力和流量呈“锯齿”状波动,金属多孔烧结材料制成的节流元件也存在多余物敏感等问题,使流量控制精度和产品的可靠性受限。第二代为采用“迷宫”型流量控制器取代金属多孔烧结材料流量控制器构成流量控制模块。相对于第一代产品,第二代产品不仅降低了系统的复杂程度、重量和体积,还消除了压力和流量的波动,提高了流量控制的精度和稳定度,提升了产品的可靠性。第二代氙气贮供技术已较为成熟,在轨应用于 TechSat-21 和 AEHF 等卫星。第三代控制“比例阀”控制流量控制单元中,阳极支路通过比例流量控制阀和质量流量传感器实现变节流闭环控制,阴极和中和器通过固定节流孔来实现流量控制,属于变节流和固定节流的混合流量控制模式。
 

04

总结


通过上述内容,我们首先介绍了不同推进技术的应用场景和发展趋势,也看到了中国空间推进技术的玩家和行业特点,再接着叙述了推进技术的核心部件的研发难点,基于上述我们可以得出:

(1)关于电推:如前述所述,虽然霍尔电推是主流的推进技术,但因其特性也有部分缺点如:推力 / 比冲不可变,挑剔推进剂、寿命相对短潜在电荷干扰问题等。因此是否掌握 ATON 新一代电推进技术使其适用于氙 / 氪工质推进器尤为重要,其次需要掌握创新磁屏蔽技术使得电离和加速区域保持在相同最佳位置进而提高霍尔推进器的寿命和可靠性,降低潜在电荷干扰问题,提高寿命。

(2)关于阴极:重点关注钡乌阴极以及六硼化镧阴极的制造能力

(3)关于化推:关注小型化、模块化全链条的化推生产能力;

(4)贮箱:关注表面张力贮箱核心技术

(5)阀门:是否具备新一代比例阀控制技术。


商业航天技术和参与门槛高,我相信每个从事或参与商业航天的人都具有英雄和理想主义情怀,我们都笃定未来人类一定是多行星物种,为了这一天的提前到来,中国的航天人参与进来并坚定向前。




【免责声明】市场有风险,投资需谨慎。本文不构成投资建议,用户应考虑本文中的任何意见、观点或结论是否符合其特定状况。据此投资,责任自负。

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