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1、电推进技术的电推进技术的发展及卫星应用发展及卫星应用兰州空间技术物理研究所兰州空间技术物理研究所20142014年年1010月月 内容提要内容提要p 电推进的基本概念电推进的基本概念p 电推进的技术发展电推进的技术发展p 电推进的卫星应用电推进的卫星应用p 我国电推进的发展与应用我国电推进的发展与应用一、电推进的基本一、电推进的基本概念概念电推进把外部电能转换为推进剂喷射动能，也就是说电推进电推进把外部电能转换为推进剂喷射动能，也就是说电推进的动力能源来自电能，而化学推进的能源来自化学能。的动力能源来自电能，而化学推进的能源来自化学能。一、电推进的基本一、电推进的基本概念概念从工作原理上分为电
2、热、静电、电磁、新型四大类从工作原理上分为电热、静电、电磁、新型四大类电热电热u电阻加热电阻加热u电弧加热电弧加热一、电推进的基本一、电推进的基本概念概念从工作原理上分为电热、静电、电磁、新型四大类从工作原理上分为电热、静电、电磁、新型四大类静电静电u离子离子-应用主流应用主流u霍耳霍耳-应用主流应用主流一、电推进的基本一、电推进的基本概念概念从工作原理上分为电热、静电、电磁、新型四大类从工作原理上分为电热、静电、电磁、新型四大类电磁电磁u脉冲等离子体（脉冲等离子体（PPTPPT）u磁等离子动力学（磁等离子动力学（MPDMPD）一、电推进的基本一、电推进的基本概念概念从工作原理上分为电热、静电
3、、电磁、新型四大类从工作原理上分为电热、静电、电磁、新型四大类新型新型u可变比冲磁等离子体（可变比冲磁等离子体（VASIMRVASIMR）一、电推进的基本一、电推进的基本概念概念电推进的主要特点电推进的主要特点比冲高比冲高调节推力方便调节推力方便推力小、工作时间长推力小、工作时间长需要电源需要电源太阳能、核能太阳能、核能安全性好安全性好一、电推进的基本一、电推进的基本概念概念电推进相对化学推进的最大优势是比冲高一个量级，由此节电推进相对化学推进的最大优势是比冲高一个量级，由此节省大量推进剂，用于增加有效载荷、降低发射重量、延长工省大量推进剂，用于增加有效载荷、降低发射重量、延长工作寿命等作寿命
4、等一、电推进的基本一、电推进的基本概念概念对现代航天器而言，应用电推进的必要性和重要越来越凸显对现代航天器而言，应用电推进的必要性和重要越来越凸显赢得通信卫星市场竞争的筹码，包括降低成本、提升性价赢得通信卫星市场竞争的筹码，包括降低成本、提升性价比、工作延长寿命等方面比、工作延长寿命等方面一、电推进的基本一、电推进的基本概念概念对现代航天器而言，应用电推进的必要性和重要越来越凸显对现代航天器而言，应用电推进的必要性和重要越来越凸显完成深空探测任务的利器，包括降低成本、降低对发射窗完成深空探测任务的利器，包括降低成本、降低对发射窗口依赖程度、现有条件下可实现等方面口依赖程度、现有条件下可实现等方
5、面一、电推进的基本一、电推进的基本概念概念对现代航天器而言，应用电推进的必要性和重要越来越凸显对现代航天器而言，应用电推进的必要性和重要越来越凸显支撑空间科学试验的必备，包括无拖曳控制、编队飞行、支撑空间科学试验的必备，包括无拖曳控制、编队飞行、精确姿态和轨道控制等精确姿态和轨道控制等一、电推进的基本一、电推进的基本概念概念对现代航天器而言，应用电推进的必要性和重要越来越凸显对现代航天器而言，应用电推进的必要性和重要越来越凸显其他航天器任务的优选其他航天器任务的优选pLEO/MEOLEO/MEO等大、中、小卫星都可以根据需求选用合适的等大、中、小卫星都可以根据需求选用合适的电推进电推进不是所有
6、航天器都适合应用电推进！不是所有航天器都适合应用电推进！一、电推进的基本一、电推进的基本概念概念电推进系统电推进系统最简单系统最简单系统一、电推进的基本一、电推进的基本概念概念电推进系统电推进系统航天器应用系统航天器应用系统二、二、电推进的技术发展电推进的技术发展19021902年俄罗斯的齐奥尔科夫斯基和年俄罗斯的齐奥尔科夫斯基和19061906年美国的哥达德年美国的哥达德第一次提出电推进的概念第一次提出电推进的概念电推进技术的发展历史可以用美国离子电推进和俄罗斯电推进技术的发展历史可以用美国离子电推进和俄罗斯霍尔电推进发展史来代表霍尔电推进发展史来代表齐奥尔科夫斯基齐奥尔科夫斯基哥达德哥达德
7、考夫曼考夫曼莫罗佐夫莫罗佐夫二、二、电推进的技术发展电推进的技术发展19021902年年19641964年：概念提出和原理探索阶段，美国、英年：概念提出和原理探索阶段，美国、英国、德国等研制出离子电推进样机，俄罗斯研制出霍尔国、德国等研制出离子电推进样机，俄罗斯研制出霍尔电推进样机电推进样机19641964年年19801980年：样机研制和飞行试验阶段，美国完成年：样机研制和飞行试验阶段，美国完成汞离子电推进飞行试验，俄罗斯完成汞离子电推进飞行试验，俄罗斯完成SPTSPT霍尔电推进飞行霍尔电推进飞行试验试验二、二、电推进的技术发展电推进的技术发展19801980年年20002000年：航天器开
8、始接受和初步应用阶段，俄年：航天器开始接受和初步应用阶段，俄罗斯的霍尔电推进和美国的离子型电推进相继应用，其罗斯的霍尔电推进和美国的离子型电推进相继应用，其他国家的电推进开始飞行试验他国家的电推进开始飞行试验20002000年年至今：技术和应用扩展阶段，电推进技术快速至今：技术和应用扩展阶段，电推进技术快速发展，电推进应用不断扩展发展，电推进应用不断扩展二、二、电推进的技术发展电推进的技术发展发展现状概括发展现状概括p国家和部门不断增多：从美国、俄罗斯、日本、德国、英国、法国家和部门不断增多：从美国、俄罗斯、日本、德国、英国、法国、意大利等发达国家扩展到中国、巴西、乌克兰、韩国、印度国、意大利
9、等发达国家扩展到中国、巴西、乌克兰、韩国、印度和以色列等发展中国家。每个国家电推进技术研究部门日益增加和以色列等发展中国家。每个国家电推进技术研究部门日益增加p国际合作日益加强：国际合作日益加强：19911991年年SS/LSS/L和俄罗斯火炬设计局联合成立国和俄罗斯火炬设计局联合成立国际空间技术公司（际空间技术公司（ISTIISTI）向西方推广）向西方推广SPT-100SPT-100电推进电推进, ,目前已经形目前已经形成成LS-1300LS-1300、ES-3000ES-3000、SB-40000SB-40000平台的批量应用；平台的批量应用；20102010年美国年美国AEROJETAE
10、ROJET和日本和日本NEXCNEXC签署协议联合开发低功率离子电推进系统在签署协议联合开发低功率离子电推进系统在美国的宇航市场美国的宇航市场二、二、电推进的技术发展电推进的技术发展发展现状概括发展现状概括p系列产品正在形成：美国系列产品正在形成：美国L-3L-3公司的公司的XIPSXIPS离子系列、离子系列、BusekBusek公司的公司的BHTBHT霍尔系列、霍尔系列、AMPAC-ISPAMPAC-ISP公司的公司的T T霍尔系列、日本的霍尔系列、日本的微波系列、微波系列、英国英国T T离子系列、德国离子系列、德国RITRIT射频系列、俄罗斯射频系列、俄罗斯SPTSPT霍尔系列霍尔系列XI
11、PS-8XIPS-8XIPS-13XIPS-13XIPS-25XIPS-25NASTAR-30NASTAR-30NEXT-36NEXT-36SPT-290SPT-290SPT-140SPT-140SPT-100SPT-100SPT-70SPT-70SPT-50SPT-50二、二、电推进的技术发展电推进的技术发展发展现状概括发展现状概括p高功率电推进发展：除了传统的数百千瓦高功率高功率电推进发展：除了传统的数百千瓦高功率MPDMPD电推进外，电推进外，美国美国HiPEPHiPEP离子推力器功率为离子推力器功率为34 kW34 kW、德国、德国RIT-45RIT-45射频推力器预期射频推力器预期功
12、率功率35 kW35 kW、GRC NASA-457GRC NASA-457霍尔推力器功率霍尔推力器功率73kW73kW、美国火箭公司、美国火箭公司的的VASIMRVASIMR类型电推进类型电推进VX-200VX-200功率达到功率达到200kW200kWNASA-457NASA-457HiPEPHiPEPMPDMPD二、二、电推进的技术发展电推进的技术发展发展现状概括发展现状概括p微小功率电推进发展：除了微小功率电推进发展：除了FEEPFEEP、PPTPPT等传统推力器外，等传统推力器外，德国德国RIT-2.5RIT-2.5、BusekBusek公司公司BFRIT-1BFRIT-1、日本、日
13、本-1-1等的功率等的功率只有数十瓦只有数十瓦, , 完全有可能取代完全有可能取代FEEPFEEP实现工程应用实现工程应用RIT-2.5RIT-2.5-1-1PPTPPT二、二、电推进的技术发展电推进的技术发展发展现状概括发展现状概括p离子和霍尔推力器长寿命验证取得新突破。离子和霍尔推力器长寿命验证取得新突破。XIPS-13XIPS-13和和NSTAR-30NSTAR-30寿命验证达到寿命验证达到30000h30000h，NEXTNEXT推力器的寿命验证已经超过推力器的寿命验证已经超过50000h50000h，PPS-1350GPPS-1350G推力器的寿命验证达到推力器的寿命验证达到1000
14、0h10000h，BPT-4000BPT-4000的寿命验证的寿命验证预计超过预计超过20000h20000hPPS-1350GPPS-1350G二、二、电推进的技术发展电推进的技术发展发展现状概括发展现状概括p电推进新技术不断扩展，离子和霍尔变异类型及混合电推进新技术不断扩展，离子和霍尔变异类型及混合类型、非传统类电推进新类型、不同推进剂类型等类型、非传统类电推进新类型、不同推进剂类型等l非传统类型非传统类型VASIMRVASIMR、多环离子推力器和多通道霍尔推力器大、多环离子推力器和多通道霍尔推力器大功率电推进功率电推进lDS4GDS4G多级离子推力器成为超高比冲的主要技术途径多级离子推力
15、器成为超高比冲的主要技术途径l气体动力镜推力器、真空弧推力器、电动拖船、吸气电磁推气体动力镜推力器、真空弧推力器、电动拖船、吸气电磁推进、螺旋波源无电极进、螺旋波源无电极MPDMPD、双极、双极PPTPPT、无电极等离子体、无电极等离子体l氪气、氮气、碘、镁、铋、纳米颗粒等推进剂氪气、氮气、碘、镁、铋、纳米颗粒等推进剂三、电推进三、电推进的卫星的卫星应用应用电推进应用主要范围电推进应用主要范围pGEO卫星位置保持-主导性应用p深空探测航天器巡航主推进未来主流性应用p地球卫星轨道转移正在扩展性应用p无拖曳控制技术支撑性应用p姿态控制、轨道维持、位置机动等可选性应用三三、电推进、电推进的卫星的卫星
16、应用应用电推进应用主要类型电推进应用主要类型p离子类型直流、微波、射频等，30多颗星/器p霍尔类型SPT, 30多颗星/器p电热/电弧类型早期多,现微小小卫星,50多颗卫星pPPT类型姿态控制,4颗卫星p其他类型飞行试验离子和霍尔为主流三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之一电推进卫星应用之一:GEO:GEO卫星东西位保卫星东西位保(EWSK)(EWSK)p1982年俄罗斯首次应用SPT-70于Kosmosp4台推力器系统p到2000年发射Kosmos和Luch系列卫星总计15颗卫星Luch-1Kosmos三三、电推进、电推进的卫星的卫
17、星应用应用电推进卫星应用之二电推进卫星应用之二:GEO:GEO卫星南北位保卫星南北位保(NSSK)(NSSK)p19811981年年TRWTRW公司肼电热首次应用于公司肼电热首次应用于Intelsat-502Intelsat-502p19831983年年ARAR公司公司MR-501MR-501肼电热应用于肼电热应用于Satcom-1RSatcom-1Rp19871987年年ARAR公司公司MR-502MR-502肼电热开始应用肼电热开始应用, ,并延续至今并延续至今p肼电热先后应用于肼电热先后应用于150150个航天器个航天器( (包括包括9595颗铱星颗铱星) )Intelsat-502In
18、telsat-502Satcom-1RSatcom-1R三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之二电推进卫星应用之二:GEO:GEO卫星南北位保卫星南北位保(NSSK)(NSSK)p19931993年年ARAR公司肼电弧首次应用于洛马公司肼电弧首次应用于洛马Telstar-401Telstar-401pARAR公司公司MR510MR510肼电弧一直应用于洛马公司肼电弧一直应用于洛马公司A2100A2100平台平台pMR510MR510的主要性能的主要性能: :功率功率2kW2kW、比冲、比冲585s585s、寿命、寿命1730h1730hA2100A2100Telstar-40
19、1Telstar-401三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之二电推进卫星应用之二:GEO:GEO卫星南北位保卫星南北位保(NSSK)(NSSK)p19971997年年L-3L-3公司的公司的XIPS-13XIPS-13首次应用于波音公司首次应用于波音公司PAS-5PAS-5pBSS-601HPBSS-601HP先有平台，改造和增强后应用电推进系统先有平台，改造和增强后应用电推进系统p截止截止20142014年总计发射年总计发射BSS-601HPBSS-601HP卫星卫星1919颗颗PAS-5三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之二电推进卫星应用之二:GEO
20、:GEO卫星南北位保卫星南北位保(NSSK)(NSSK)p19971997年日本的年日本的IES-12IES-12首次应用于首次应用于ETS-6ETS-6p总计发射总计发射DS-2000DS-2000卫星卫星3 3颗颗ETS-8ETS-8DS-2000DS-2000三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之二电推进卫星应用之二:GEO:GEO卫星南北位保卫星南北位保(NSSK)(NSSK)p20042004年年SS/LSS/L公司首次应用公司首次应用SPT-100SPT-100于于MBSat-1MBSat-1p截止截止20142014年总计发射年总计发射LS-1300LS-130
21、0平台卫星平台卫星1111颗颗MBSat-1三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之二电推进卫星应用之二:GEO:GEO卫星南北位保卫星南北位保(NSSK)(NSSK)p20042004年年AstriumAstrium公司应用公司应用SPT-100SPT-100于于Intelsat10-02Intelsat10-02p截止截止20142014年总计发射年总计发射Eurostar-3000Eurostar-3000平台卫星平台卫星8 8颗颗Inmarsat-4Inmarsat-4Intelsat10-02Intelsat10-02三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星
22、应用之二电推进卫星应用之二:GEO:GEO卫星南北位保卫星南北位保(NSSK)(NSSK)p20052005年泰丽斯年泰丽斯- -阿莱尼亚公司应用阿莱尼亚公司应用SPT-100SPT-100于于AMC-12AMC-12p截止截止20142014年总计发射年总计发射SB-4000CSB-4000C平台卫星平台卫星8 8颗颗SB-4000CASTRA-1K三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之二电推进卫星应用之二:GEO:GEO卫星南北位保卫星南北位保(NSSK)(NSSK)p20102010年洛马公司应用年洛马公司应用BPT-4000BPT-4000于于AEHF-1AEHF-1
23、p截止截止20142014年总计发射年总计发射A2100MA2100M平台卫星平台卫星4 4颗颗BPT-4000AEHF-1三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之三电推进卫星应用之三:GEO:GEO卫星全位保卫星全位保(NSSK+EWSK)(NSSK+EWSK)p19941994年火炬局年火炬局SPT-100SPT-100首次应用于首次应用于Gals-1Gals-1和和Express-11Express-11p截止截止20142014年总计发射年总计发射MSS-2500MSS-2500等平台卫星等平台卫星1313颗颗Express-AMExpress-AMExpress-AE
24、xpress-AGals-1Gals-1三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之三电推进卫星应用之三:GEO:GEO卫星全位保卫星全位保(NSSK+EWSK)(NSSK+EWSK)p19991999年年L-3L-3公司公司XIPS-25XIPS-25首次应用于波音公司首次应用于波音公司Galaxy-11Galaxy-11pBSS-702BSS-702平台针对应用电推进系统设计平台针对应用电推进系统设计p截止截止20142014年总计发射年总计发射BSS-702BSS-702卫星卫星2424颗颗Galaxy-11Galaxy-11三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星
25、应用之三电推进卫星应用之三:GEO:GEO卫星全位保卫星全位保(NSSK+WESK)(NSSK+WESK)p20132013年欧洲最新年欧洲最新AlphaBusAlphaBus平台应用平台应用PPS-1350PPS-1350，1 1颗颗Alphasat三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之四电推进卫星应用之四:GEO:GEO卫星全位保卫星全位保+ +部分轨道转移部分轨道转移p20032003年俄罗斯年俄罗斯YAMAL-201/2YAMAL-201/2卫星应用卫星应用SPT-70SPT-70p20052005年开始波音公司年开始波音公司BSS-702BSS-702应用应用XIP
26、S-25XIPS-25系统系统p截止截止20142014年总计发射年总计发射BSS-702BSS-702卫星卫星2020颗颗YAMAL-201BSS-702三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之五电推进卫星应用之五:GEO:GEO全电推进卫星全电推进卫星p20152015年波音首发全电卫星年波音首发全电卫星ABS-3AABS-3A和和SATMEX-7SATMEX-7pBSS-702SPBSS-702SP已经有已经有7 7颗卫星定货（商业颗卫星定货（商业4+4+政府政府3 3）pABS-3A+Eutelsat 115, ABS-2A+Eutelsat 117ABS-3A+Eut
27、elsat 115, ABS-2A+Eutelsat 117三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之五电推进卫星应用之五:GEO:GEO全电推进卫星全电推进卫星pESAESA和和OHBOHB正在开发全电推进小平台正在开发全电推进小平台SGEOSGEO，SPT-100SPT-100和和HEMP-3050HEMP-3050组合，组合，20162016年首发年首发HAG1三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之五电推进卫星应用之五:GEO:GEO全电推进卫星全电推进卫星p各大通信卫星公司都开始全电卫星平台开发20132013年年1010月月SESSES、ESAESA、
28、OHBOHB联合开发联合开发ElectraElectra，20172017年首发年首发 Electra平台三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之五电推进卫星应用之五:GEO:GEO全电推进卫星全电推进卫星p各大通信卫星公司都开始全电卫星平台开发20142014年年7 7月，月，SESSES订购订购ADSADS（Airbus Defence and SpaceAirbus Defence and Space）公公司司基于基于E3000 E3000 平台的平台的2 2颗全电推进卫星，颗全电推进卫星，Eutelsat 172BEutelsat 172B和和SES-12SES-12均
29、于均于20172017年发射年发射 Eutelsat -172B13 kW 3500 kg14C+36KuSES-1219 kW 5300 kg8Ka+68Ku三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之五电推进卫星应用之五:GEO:GEO全电推进卫星全电推进卫星p各大通信卫星公司都开始全电卫星平台开发20132013年年9 9月洛马公司宣布增强月洛马公司宣布增强A2100A2100平台到全电平台到全电20142014年年5 5月，法国月，法国Thales Alenia SpaceThales Alenia Space和和SnecmaSnecma宣布联合开宣布联合开发新一代发新一代
30、SBSB全电平台，全电平台， PPS 5000 PPS 5000LL/SLL/S公司也表达过兴趣公司也表达过兴趣A2100A2100平台平台三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之六电推进卫星应用之六: :无拖曳控制无拖曳控制p2009年欧洲GOCE卫星,获得最高精度全球重力场数据p计划2017年发射的LISA探路者应用胶体和FEEP电推进完成超精确无拖曳控制GOCEGOCE卫星卫星引力场引力场三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之七电推进卫星应用之七: :精确姿态控制精确姿态控制p2000年11月美国地球观测卫星1号成功应用PPTp2007年美国空军小卫星F
31、alconSat-3应用了PPTEO-1 PPTFalconSat-3FalconSat-3三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之八电推进卫星应用之八: :轨道维持轨道维持p20042004年年Yachta-1Yachta-1卫星用卫星用2 2台台SPT-100SPT-100p20062006年美国年美国TacSat-2TacSat-2和和20102010年年FalconSat-5FalconSat-5小卫星成功应用小卫星成功应用BHT-BHT-200200霍尔电推进霍尔电推进p20142014年日本超低高度试验卫星年日本超低高度试验卫星, ,采用采用IES-12IES-12
32、离子电推进系统完成离子电推进系统完成250km250km高度大气阻尼补偿高度大气阻尼补偿TacSat-2TacSat-2SLASSLASFalconSat-5FalconSat-5三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之九电推进卫星应用之九: :挽救挽救ARTEMIS卫星卫星p2001年发射欧洲阿特米斯（ARTEMIS）卫星，由于运载上面级故障卫星未能进入预定轨道，用电推进系统经过18个月轨道转移最终到达同步轨道并定点，首次证明了电推进系统修复轨道错误的能力。三三、电推进、电推进的卫星的卫星应用应用电推进卫星应用之九电推进卫星应用之九: :挽救挽救AEHF-1卫星卫星p2010
33、年发射的洛马公司AEHF-1卫星，发生了卫星双组元化学推进故障，应用2台BPT-4000推力器同时工作，在14个月内完成了几乎全部的轨道转移任务p基于AEHF-1经验，在AEHF-2卫星上直接实施了电推进系统完成部分轨道转移的应用策略（30%，3个月）四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用我国电推进技术发展简史我国电推进技术发展简史p19671967年中科院电工研究所开展了年中科院电工研究所开展了PPTPPT电推进研究电推进研究p19741974年年510510所开展汞离子电推进研究所开展汞离子电推进研究p19781978年年510510所所LIPS-80LIPS-80电推进获得
34、国家科技进步一等奖电推进获得国家科技进步一等奖p1978197819991999年为萧条阶段年为萧条阶段p19991999年年510510所和所和801801所在国家支持下所在国家支持下, ,分别开展离子和分别开展离子和霍尔电推进研究霍尔电推进研究p20052005年年510510所完成离子电推进系统工程样机研制所完成离子电推进系统工程样机研制四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用我国电推进技术发展简史我国电推进技术发展简史p20072007年确定在年确定在SJ-9ASJ-9A卫星上进行电推进首次在轨飞行卫星上进行电推进首次在轨飞行p20102010年年DFH-3BDFH-3B平
35、台确定应用电推进系统完成平台确定应用电推进系统完成1515年南北年南北位置保持位置保持p20132013年年LIPS-200LIPS-200和和HET-40HET-40成功完成空间飞行试验验证成功完成空间飞行试验验证p20132013年年1212月开始离子电推进月开始离子电推进1200012000小时寿命验证试验小时寿命验证试验p20142014年年DFH-5DFH-5平台确定多模式离子电推进完成全部位平台确定多模式离子电推进完成全部位保和部分轨道转移，空间站确定霍尔电推进系统完成保和部分轨道转移，空间站确定霍尔电推进系统完成轨道维持轨道维持四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用
36、我国电推进产品现状我国电推进产品现状- -离子电推进离子电推进p510510所针对位置保持、轨道转移、小行星探测、无拖曳所针对位置保持、轨道转移、小行星探测、无拖曳控制、大型控制、大型LEOLEO航天器轨道维持等任务需求，研制了系航天器轨道维持等任务需求，研制了系列离子电推进产品列离子电推进产品LIPS-80LIPS-80LIPS-80LIPS-80LIPS-90LIPS-90LIPS-90LIPS-90LIPS-100LIPS-100LIPS-100LIPS-100LIPS-300LIPS-300LIPS-300LIPS-300LIPS-400LIPS-400LIPS-400LIPS-400
37、LIPS-200LIPS-200LIPS-200LIPS-200四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用我国电推进产品现状我国电推进产品现状- -离子电推进离子电推进四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用我国电推进产品现状我国电推进产品现状- -霍尔电推进霍尔电推进p国内霍尔电推进技术研究和产品研制的主体单位包括国内霍尔电推进技术研究和产品研制的主体单位包括510510所、所、801801所、哈工大等所、哈工大等p510510所分别研制了所分别研制了LHT-30LHT-30、 LHT-60D LHT-60D、 LHT-70 LHT-70、 LHT- LHT-100 1
38、00 、LHT-140 DLHT-140 D等霍尔电推进等霍尔电推进p801801所分别研制了所分别研制了HET-20HET-20、HET-40HET-40、HET-80HET-80、HET-300HET-300等等霍尔电推进霍尔电推进p哈工大主要研制了哈工大主要研制了P70 P70 磁聚焦霍尔电推进磁聚焦霍尔电推进四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用我国电推进产品现状我国电推进产品现状- -霍尔电推进霍尔电推进LHT-60DLHT-60DLHT-60DLHT-60DLHT-70LHT-70LHT-70LHT-70LHT-100LHT-100LHT-100LHT-100LHT-
39、140DLHT-140DLHT-140DLHT-140DLHT-30LHT-30LHT-30LHT-30四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用电推进配套技术电推进配套技术p电源处理单元技术电源处理单元技术p推进剂贮供技术推进剂贮供技术p系统集成与测试技术系统集成与测试技术p大型专项试验技术大型专项试验技术p等离子体及效应诊断技术等离子体及效应诊断技术p电推进配套支撑技术电推进配套支撑技术四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用当前应用当前应用- -飞行试验（飞行试验（SJ-9ASJ-9A）LIPS-200LIPS-200离子电推进和离子电推进和HET-40HET-40
40、霍尔电推进在霍尔电推进在SJ-9ASJ-9A卫星已卫星已经圆满完成飞行试验任务经圆满完成飞行试验任务四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用XY-2XY-2飞行试验飞行试验LHT-100LHT-100霍尔电推进系统霍尔电推进系统当前应用当前应用- -飞行试验（飞行试验（XY-2XY-2）LHT-100LHT-100霍尔电推进和磁聚焦霍尔电推进将在霍尔电推进和磁聚焦霍尔电推进将在XY-2XY-2卫星上卫星上进行进行GEOGEO轨道飞行试验，计划轨道飞行试验，计划20162016年发射年发射四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用当前应用当前应用- - DFH-3BDFH-
41、3B平台平台LIPS-200LIPS-200离子电推进系统在离子电推进系统在DFH-3BDFH-3B平台完成平台完成1515年南北位置年南北位置保持任务，保持任务，SJ-13SJ-13卫星计划卫星计划1201612016年首发年首发n目前电推进处在正样研制阶段目前电推进处在正样研制阶段n系统寿命试验验证达到系统寿命试验验证达到45004500小时、小时、22502250次开关次开关n阴极寿命验证达到阴极寿命验证达到1324013240小时、小时、80008000次开关次开关四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用当前应用当前应用- - DFH-5DFH-5平台平台LIPS-300L
42、IPS-300离子电推进系统在离子电推进系统在DFH-5DFH-5平台完成平台完成1515年位置保持年位置保持和部分轨道转移任务和部分轨道转移任务n推力器推力推力器推力200/100mN200/100mNn比冲比冲3500/4100 s3500/4100 sn工作总累计时间工作总累计时间42000h42000hn开关机次数开关机次数1200012000次次n1515年寿命末期可靠度年寿命末期可靠度0.950.95当前应用当前应用- - LEOLEO大型大型航天器航天器HET-80HET-80霍尔电推进系统在某霍尔电推进系统在某LEOLEO大型航天器上完成大型航天器上完成8 8年轨道年轨道维持任
43、务维持任务四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用后续应用后续应用- DFH-4SP- DFH-4SPDFH-4SPDFH-4SP平台将应用电推进完成全部轨道转移和平台将应用电推进完成全部轨道转移和1515年位置年位置保持及卸轨任务保持及卸轨任务n推力器推力推力器推力200/80mN200/80mNn比冲比冲3500/4100 s3500/4100 sn工作总累计时间工作总累计时间40000h40000hn开关机次数开关机次数1200012000次次n1515年寿命末期可靠度年寿命末期可靠度0.950.95后续应用后续应用- -近
44、地小行星探测近地小行星探测航天器航天器任务总体任务总体论证选用论证选用LIPS-200+LIPS-200+离子电推进系统完成离子电推进系统完成近地小行星探测巡航轨道主近地小行星探测巡航轨道主推进推进任务任务n速度增量速度增量V V6km/s6km/sn双模双模式，寿命式，寿命1500015000小时以上小时以上四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用后续应用后续应用- -重力梯度卫星无拖曳重力梯度卫星无拖曳控制控制应用应用用用LIPS-100LIPS-100离子离子电推进系统电推进系统完成任务完成任务n功率范围：功率范围：(50(50400)W400)Wn比冲范围：比冲范围：(12
45、00(12002000)s2000)sn推力调节范围推力调节范围: (1: (120)mN20)mNn推力分辨率推力分辨率:0.01mN:0.01mNn推力调节精度推力调节精度:0.01mN:0.01mNn持续工作时间：持续工作时间：2 2年年四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用后续应用后续应用- -中小型中小型卫星卫星n轨道轨道维持维持、位置调整、编队飞行位置调整、编队飞行后续应用后续应用- -远深空远深空探测探测n主带小行星主带小行星、木星木星、木星以远木星以远后续应用后续应用- -微小卫星微小卫星n轨道轨道和位置机动、姿态控制、无拖曳和位置机动、姿态控制、无拖曳控制控制四、我国电推进的发展和应用四、我国电推进的发展和应用未来应用未来应用- -高功率（高功率（1010100kW100kW）电推进）电推进n空间空间太阳能电站轨道太阳能电站轨道维持维持n电推进电推进上面上面级级n可可重复使用重复使用转移级转移级未来应用未来应用- -超高功率（超高功率（100kW100kW）电推进）电推进n载载人深空人深空探测探测n月球基地可月球基地可重复使用重复使用转移级转移级感谢关注和支持电推进感谢关注和支持电推进
