先進(jìn)空間推進(jìn)技術(shù)發(fā)展思路學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1先進(jìn)空間推進(jìn)先進(jìn)空間推進(jìn)(tujn)技術(shù)發(fā)展思路技術(shù)發(fā)展思路第一頁，共64頁。第2頁/共64頁第二頁，共64頁。1、前言(qin yn)定義(dngy)及分類定義 空間推進(jìn)是指用于航天器軌道轉(zhuǎn)移和姿態(tài)控制，以及運載器、上面級、武器的輔助控制和機(jī)動的推進(jìn)。 空間推進(jìn)在航天器上主要作用為軌道機(jī)動、位置保持(boch)、姿態(tài)控制、動量輪卸載、阻力抵消等。軌道機(jī)動要消耗較多推進(jìn)劑，姿態(tài)機(jī)動要求沖量小、一致性好、響應(yīng)快，因此要求軌控發(fā)動機(jī)比沖高，姿控發(fā)動機(jī)沖量小而準(zhǔn)確。第3頁/共64頁第三頁，共64頁。1、前言(qin yn)定義(dngy)及分類一般分類化學(xué)推進(jìn)(tujn)：冷氣、液化氣、熱氣

2、、單組元、雙組元、固體、固液電推進(jìn)(tujn)：霍爾、離子、電阻/電弧加熱、脈沖等離子、磁等離子、變比沖磁等離子等熱推進(jìn)(tujn)：太陽熱、核熱等新概念推進(jìn)(tujn)：太陽帆、電帆、磁帆、系繩 、電磁發(fā)射等第4頁/共64頁第四頁，共64頁。1、前言(qin yn)典型(dinxng)比沖范圍冷氣：60-70 s 熱氣 90-130 s +100%單組元：220-230 s無毒 240-265 s +20%雙組元：280-325 s低溫 345-375 s +15%電弧加熱(ji r)：500 s熱推進(jìn)：500-1000 s霍爾：1500-7000 s離子：200010000 s大功率MPD

3、、VASIMR： 5000 s無工質(zhì)推進(jìn)：比沖無窮大第5頁/共64頁第五頁，共64頁。第6頁/共64頁第六頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況NASA空間(kngjin)推進(jìn)路線圖與優(yōu)先級重點發(fā)展4方面技術(shù)大功率電推進(jìn)技術(shù)：0.1-1MW低溫推進(jìn)劑貯存和轉(zhuǎn)移技術(shù)：1年在軌核熱推進(jìn)：核燃料、反應(yīng)堆、控制、液氫泵900s比沖敏捷微型(wixng)衛(wèi)星微推進(jìn)技術(shù)：100kg衛(wèi)星(2012年發(fā)布)第7頁/共64頁第七頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況單組元推進(jìn)(tujn)Aerojet 1N、22N HAN單組元推力器 2012年，美國Aerojet公司采用美國空軍研究實驗室提供的HAN

4、基推進(jìn)劑，以及自主研發(fā)的催化劑，實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)連續(xù)(linx)工作600s，最長累計工作41400s。 2012年8月，NASA 啟動了綠色推進(jìn)劑飛行演示任務(wù)項目，Aerojet公司在Ball公司航天器平臺上演示驗證了1N HAN基發(fā)動機(jī)，預(yù)計2015年飛行。第8頁/共64頁第八頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況單組元推進(jìn)(tujn)歐洲 1N ADN 單組元推力器 歐洲瑞典空間公司的ADN發(fā)動機(jī)在PRSIMA（棱鏡）衛(wèi)星上進(jìn)行了搭載演示飛行試驗驗證。美國(mi u)NASA已經(jīng)引進(jìn)該技術(shù)。第9頁/共64頁第九頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況雙組元推進(jìn)(tujn)Aerojet

5、液氧(y yn)/甲烷100磅和5500磅發(fā)動機(jī) Aerojet研制了100磅液氧(y yn)/甲烷空間姿控發(fā)動機(jī)，于2012年完成了高空模擬試驗，能夠在寬入口條件范圍內(nèi)可靠點火，并具備精確脈沖工作能力，最小脈寬達(dá)40ms，比沖達(dá)到了NASA合同要求317s。 5500磅發(fā)動機(jī)是行星著陸器上升發(fā)動機(jī)，采用擠壓供應(yīng)系統(tǒng)，在白沙試驗場進(jìn)行了高空試車，累計工作時間為187s，比沖達(dá)到350s。第10頁/共64頁第十頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況雙組元推進(jìn)(tujn)馬歇爾中心 15磅(73N)液氧/甲烷姿控發(fā)動機(jī) 馬歇爾中心研制的15磅液氧/甲烷姿控發(fā)動機(jī)用于“夢神”小行星著陸器姿態(tài)控制

6、，并于2013年進(jìn)行了多次飛行試驗。 驗證了液氧/甲烷用于姿控動力的可行性。歐洲 30KN 液氧/甲烷發(fā)動機(jī) 歐洲30kN液氧/甲烷發(fā)動機(jī)用于“織女星”小型運載器上面級的后續(xù)發(fā)展型，該發(fā)動機(jī)2013年完成了試驗?zāi)Ｐ蜋C(jī)設(shè)計以及部分(b fen)組件的試驗考核。第11頁/共64頁第十一頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況歐美(u mi)電推進(jìn)深空探測 采用電推進(jìn)作為主推進(jìn)，例如美國的“深空一號”、“黎明號”航天器，日本的“隼鳥號”航天器，歐洲的SMART-1月球探測器。 低軌道衛(wèi)星 可作為軌道保持、精確(jngqu)控制用，例如美國的TacSat 2、歐洲的GOCE衛(wèi)星、以色列Venus衛(wèi)星

7、。第12頁/共64頁第十二頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況歐美(u mi)電推進(jìn)地球(dqi)同步軌道衛(wèi)星 電推進(jìn)在廣泛應(yīng)用于南北位保的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展執(zhí)行部分軌道提升任務(wù)，某些應(yīng)用場合并向全電推進(jìn)方向發(fā)展。例如，美國A2100M平臺采用Aerojet的BPT-4000霍爾推力器執(zhí)行軌道轉(zhuǎn)移和位置保持任務(wù)，歐美等提出全電推進(jìn)平臺方案。第13頁/共64頁第十三頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況全電推進(jìn)(tujn)波音公司702SP平臺 2012年3月，波音宣布正在開發(fā)中小型全電推進(jìn)通信衛(wèi)星平臺，并已獲得了4顆衛(wèi)星研制合同。 衛(wèi)星發(fā)射重量不超過2000kg（氙氣加注量可達(dá)400kg，

8、可承載(chngzi)500kg，38KW功率的載荷，壽命15年）。第14頁/共64頁第十四頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況全電推進(jìn)(tujn)洛馬公司A2100平臺的升級 2013年9月，洛馬公司宣布正在進(jìn)行A2100平臺改造，其中一項重點內(nèi)容就是實現(xiàn)全電推。采用更大推力的霍爾推力器，使衛(wèi)星(wixng)入軌時間比其它公司的全電推衛(wèi)星(wixng)減少一半。第15頁/共64頁第十五頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況全電推進(jìn)(tujn)德國OHB公司Electra平臺 2013年10月，OHB與SES公司聯(lián)合開發(fā)全電推衛(wèi)星平臺Electra ，首顆衛(wèi)星計劃在2018年發(fā)射。平

9、臺發(fā)射重量約23t，功率8kW，載荷重量700kg。初步(chb)考慮配置4臺5kW級霍爾推力器。Electra全電推進(jìn)平臺推力器初步布局Small GEO平臺第16頁/共64頁第十六頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況全電推進(jìn)(tujn)Astrium公司、勞拉空間公司 也宣布已開展全電推通信衛(wèi)星平臺開發(fā) 計劃中的NASA的OLEV航天器、美國空軍聯(lián)合ATK公司 VIVISAT公司GEO軌道(gudo)服務(wù)器 廣泛采用全電推進(jìn)平臺實現(xiàn)。第17頁/共64頁第十七頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況大功率電推進(jìn)(tujn)2012年美國NASA的空間推進(jìn)路線圖指出：美國將在未來20年

10、內(nèi)應(yīng)用50kW、100kW，甚至MW級大功率電推力器；NASA格林研究中心已經(jīng)完成7kW的NEXT離子推力器50000h壽命考核，進(jìn)行了100kW大功率霍爾推力器點火試驗。戈達(dá)德與JPL將聯(lián)合開發(fā)15kW的霍爾電推進(jìn)；密歇根大學(xué)(dxu)正在研制三通道100kW級霍爾推力器；俄羅斯火炬設(shè)計局、中央機(jī)械研究院，歐洲SNECMA和Alta公司正在研制2030kW級的大功率霍爾推力器。第18頁/共64頁第十八頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況大功率電推進(jìn)(tujn)對于深空探測的近期任務(wù) 目前主要依賴于太陽能驅(qū)動的大功率電推進(jìn)； 未來，核電裝置配合(pih)大功率電推力器將能夠承擔(dān)更廣泛的任

11、務(wù)。NASA的規(guī)劃 2014年實現(xiàn)30kW電推進(jìn)進(jìn)行軌道轉(zhuǎn)移能力驗證；2018年實現(xiàn)100kW電推進(jìn)系統(tǒng)的在軌應(yīng)用；2022年實現(xiàn)500kW電推進(jìn)系統(tǒng)的空間貨運。第19頁/共64頁第十九頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況太陽帆推進(jìn)(tujn)日本“伊卡洛斯”金星探測器 世界(shji)上第一個太陽帆驅(qū)動深空探測器，質(zhì)量315kg，2010年5月20日發(fā)射。太陽帆由厚度0.0075 mm的聚酰亞胺薄膜制成，對角線長20m。通過控制液晶顏色改變陽光散射率，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。2010年12月8日，飛越金星。NASA開展了技術(shù)研究，重點是在地面真空試驗，試驗了其展開技術(shù)。第20頁/共64頁第二十頁

12、，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況太陽熱推進(jìn)(tujn)太陽熱推進(jìn)利用聚集的太陽光加熱工質(zhì)，使工質(zhì)溫度升高，熱膨脹噴出氣流產(chǎn)生推力。系統(tǒng)主要由聚能器、熱交換器、推力器以及(yj)工質(zhì)存儲與供應(yīng)系統(tǒng)組成。目前，馬歇爾中心開發(fā)出4m6m的聚能器，能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到50%-60%。系統(tǒng)采用液氫作為推進(jìn)劑，已經(jīng)驗證了液氫在空間的30天存儲。推力器推力2.5-10N，比沖700-860s，溫度2700-3000K。第21頁/共64頁第二十一頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況核熱推進(jìn)(tujn)美國從1955 年以來實施了多個發(fā)展計劃。在19551968 年間投資了15 億美元建造并試驗了超過

13、20 種核火箭反應(yīng)堆，主要采用鈾-235燃料、氫氣推進(jìn)劑、石墨慢化劑和鈹反射劑。近期，圍繞登陸火星和小行星，美國重燃對核推進(jìn)的興趣，認(rèn)為核推進(jìn)可以作為深空探測的主推進(jìn)。馬歇爾中心開展了“核低溫推進(jìn)級”(NCPS)項目，該推進(jìn)級可用于未來的太空(tikng)發(fā)射系統(tǒng)。NCPS源于“NERVA”計劃，但將得益于21世紀(jì)新技術(shù)，實現(xiàn)更高的堆芯溫度和推重比。第22頁/共64頁第二十二頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況核電推進(jìn)(tujn) 目前國際上開展核電推進(jìn)技術(shù)研究的國家和地區(qū)主要是美國、俄羅斯和歐洲。 美國、俄羅斯從20世紀(jì)70年代起就開始論證以載人火星探測、星際貨運等為目標(biāo)的核電推進(jìn)空間

14、飛行任務(wù)，并開展核電推進(jìn)技術(shù)的初步研究。 2000年以后，美國和歐洲對核電推進(jìn)技術(shù)和應(yīng)用的研究力度明顯(mngxin)加強，對載人深空探測的任務(wù)規(guī)劃、任務(wù)規(guī)模和技術(shù)需求等有了較為明晰的認(rèn)識，并有效牽引了核電推進(jìn)技術(shù)的研究。第23頁/共64頁第二十三頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況核電推進(jìn)(tujn)美國 2003年，布什批準(zhǔn)了NASA提出的“普羅米修斯”計劃。該計劃將木星冰覆衛(wèi)星軌道器（JIMO）任務(wù)點名作為其首個研究項目。核電推進(jìn)以其獨有的方式促進(jìn)了這次任務(wù)。 2006年，JIMO計劃調(diào)整，重點轉(zhuǎn)向用核反應(yīng)堆執(zhí)行月球表面(biomin)任務(wù)。2010年美國針對2035年左右的火星探

15、測任務(wù)，詳細(xì)比較了利用50kW500MW電推進(jìn)執(zhí)行30250天的地火軌道轉(zhuǎn)移的不同軌道設(shè)計，并估算了不同情況下的有效載荷能力。 針對核電推進(jìn)空間探測需求，NASA提出了一種新的大功率核電推進(jìn)（核電推進(jìn)）空間飛行器方案，以滿足載人火星任務(wù)的需求。第24頁/共64頁第二十四頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況核電推進(jìn)(tujn)歐洲 歐洲從2009年開始進(jìn)行了為期3年的核電推進(jìn)(tujn)（High Power Electric Propulsion，HiPER）計劃，針對未來大載荷空間運輸和深空探測任務(wù)，進(jìn)行大功率電推力器和高效大功率太陽電池陣的研制，并對200kW核電源技術(shù)進(jìn)行了初步研究

16、。 第25頁/共64頁第二十五頁，共64頁。2、國外發(fā)展(fzhn)情況核電推進(jìn)(tujn)俄羅斯 前蘇聯(lián)/俄羅斯的Arsenal設(shè)計局的核電推進(jìn)系統(tǒng)已在衛(wèi)星上已進(jìn)行過成功試驗，驗證(ynzhng)了核電推進(jìn)系統(tǒng)空間工作的可行性。 2009年，梅德韋杰夫發(fā)表聲明:俄羅斯將發(fā)展太空核飛行器，計劃在2012年完成兆瓦級核電推進(jìn)(核電推進(jìn))系統(tǒng)概念圖，2015年開始建造，2018年核飛行器將做好發(fā)射準(zhǔn)備。第26頁/共64頁第二十六頁，共64頁。第27頁/共64頁第二十七頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況系統(tǒng)(xtng)技術(shù)CE-3探月著陸器 801所研制(ynzh)了國內(nèi)首個變推力空間推進(jìn)

17、系統(tǒng)，于13年12月成功實現(xiàn)了月面著陸。其中，11所設(shè)計了國內(nèi)首個7500N變推力發(fā)動機(jī)，801所研制(ynzh)了570L復(fù)合材料纏繞金屬膜片貯箱等產(chǎn)品，突破了減重、高精度混合比控制和均衡排放控制等關(guān)鍵技術(shù)。第28頁/共64頁第二十八頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況系統(tǒng)(xtng)技術(shù)星箭一體空間推進(jìn)系統(tǒng)(xtng) 在863支持下，801所研制出了首套星箭一體推進(jìn)系統(tǒng)(xtng)，具有輕質(zhì)、高壓、快響應(yīng)、預(yù)包裝特點，采用了國際上獨創(chuàng)的輕質(zhì)、全金屬、球型、雙組元“雙膜共體貯箱”，2013年取得發(fā)射和在軌飛行成功。第29頁/共64頁第二十九頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情

18、況系統(tǒng)(xtng)技術(shù)推進(jìn)劑均衡排放和混合比控制技術(shù) 801所分別在多個型號的推動下，開展(kizhn)了基于PGS的相關(guān)研究工作。經(jīng)地面試驗驗證，剩余量測量精度、并聯(lián)貯箱均衡排放指標(biāo)均可達(dá)到要求。 502所在預(yù)研和型號的支持下，也開展(kizhn)了相關(guān)研究工作，推進(jìn)劑綜合利用效率大大提高。 801所還開展(kizhn)了氧燃獨立可控供氣法調(diào)節(jié)混合比的技術(shù)，分別在天宮一號、實踐15號飛行器上得到了應(yīng)用，達(dá)到了良好效果。第30頁/共64頁第三十頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況系統(tǒng)(xtng)技術(shù)新型增壓技術(shù)氣動增壓泵 801所開展了基于(jy)氣動泵的新型增壓技術(shù)研究工作?？蓪崿F(xiàn)在

19、軌多次啟動、軌控發(fā)動機(jī)高室壓高性能、姿軌控統(tǒng)一供應(yīng)。 第31頁/共64頁第三十一頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況系統(tǒng)(xtng)技術(shù)化學(xué)與電推進(jìn)混合模式推進(jìn)系統(tǒng) 近年來，502所開展了混合模式推進(jìn)系統(tǒng)論證、關(guān)鍵系統(tǒng)技術(shù)攻關(guān)、關(guān)鍵單機(jī)研制等工作。已經(jīng)形成了多套混合模式推進(jìn)系統(tǒng)方案。全電推進(jìn)衛(wèi)星系統(tǒng)啟動地面演示項目 五院通信衛(wèi)星事業(yè)部針對高軌通信衛(wèi)星平臺組織相關(guān)單位(dnwi)正在開展地面演示驗證項目研究。第32頁/共64頁第三十二頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況系統(tǒng)(xtng)技術(shù)可重復(fù)使用飛船推進(jìn)系統(tǒng) 在五院載人航天總體部的支持下，801所開展了新一代飛船返回艙可重復(fù)使

20、用推進(jìn)系統(tǒng)的研制(ynzh)攻關(guān)，目前已完成可重復(fù)使用推進(jìn)系統(tǒng)方案論證、初步方案設(shè)計，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，充分考慮推進(jìn)劑快速加注、推進(jìn)系統(tǒng)快速檢測。預(yù)計2018年飛行。第33頁/共64頁第三十三頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況空間補加(b ji)與燃料站技術(shù)推進(jìn)劑補加與增壓氣體回用技術(shù) 801所針對天宮二號和空間站核心艙研制了膜盒貯箱、壓氣機(jī)和浮動斷接器，壓氣機(jī)實現(xiàn)貯箱的增壓氣體重復(fù)使用，膜盒貯箱具備多次接收推進(jìn)劑的能力。經(jīng)過幾年的攻關(guān)，突破(tp)了關(guān)鍵技術(shù)，并完成了多輪系統(tǒng)補加試驗。第34頁/共64頁第三十四頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況空間(kngjin)補加與

21、燃料站技術(shù)在軌服務(wù)和太空(tikng)燃料站技術(shù) 八院805所（+801所）和五院錢學(xué)森實驗室（+502所）牽頭，在科工局項目支持下，分別開展了在軌服務(wù)和太空(tikng)燃料站研究。 801所配合805所研制了針對表面張力貯箱的推進(jìn)劑補加地面演示系統(tǒng)； 502所配合錢學(xué)森實驗室，并在863-704課題支持下，研制了適用于燃料補給的貯箱、加注泵、高精度流量計等產(chǎn)品。期望在“十二五”期間能夠?qū)崿F(xiàn)該技術(shù)的在軌試驗驗證。第35頁/共64頁第三十五頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況低溫推進(jìn)劑在軌貯存(zhcn)技術(shù)低溫推進(jìn)劑在軌貯存與管理技術(shù) 針對載人登月著陸器和軌道(gudo)轉(zhuǎn)移器,國內(nèi)

22、開展了低溫推進(jìn)劑在軌貯存與管理技術(shù)研究。 另外，國內(nèi)805所、801所、哈工大、清華、上海交大、西安交大都在開展這方面的研究。研究將重點規(guī)劃了遮擋防輻射熱流結(jié)構(gòu)與材料、變密度多層隔熱材料（VD-MIL）、低溫隔熱支撐結(jié)構(gòu)與材料（PODS）、熱力學(xué)排放（TVS）、蒸汽冷卻屏（VCS）、流體混合、制冷機(jī)等技術(shù)發(fā)展思路。 第36頁/共64頁第三十六頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況單組元推進(jìn)(tujn)技術(shù)無毒單元HAN推進(jìn)技術(shù) 在863支持下，801所以新一代飛船等為應(yīng)用對象開展了HAN基單元推進(jìn)技術(shù)研究。分別開展了1N 、5N、60N推力器的推力室、推進(jìn)劑、催化劑、高溫(gown)材料

23、等研究工作。(1)1N/5N發(fā)動機(jī)實現(xiàn)了200啟動，一次連續(xù)工作時間2000s，累計穩(wěn)態(tài) 工作時間20000s，累計脈沖工作50000余次；(2)60N比沖224225s，溫啟動溫度120；最長單次工作時間600s，累計 工作時間1400s；(3)計劃首先將用于快響衛(wèi)星、運載火箭輔助推進(jìn)和新一代飛船返回艙。 第37頁/共64頁第三十七頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況單組元推進(jìn)(tujn)技術(shù)無毒單元(dnyun)ADN推進(jìn)技術(shù) 在863支持下，502所開展了ADN基1N單元(dnyun)推力器技術(shù)研究。目前，比沖223 s，溫啟動溫度180，最長單次工作時間100s，累計工作時間1

24、374s，最小脈沖100ms，脈沖次數(shù)6160次。第38頁/共64頁第三十八頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況雙組元推進(jìn)(tujn)技術(shù)二代490N發(fā)動機(jī)飛行 第二代490N發(fā)動機(jī)于2012年5月，完成首次飛行。采用了鈮鎢合金材料及其相應(yīng)的硅化物涂層，真空比沖達(dá)315-318s，累計工作(gngzu)壽命25000秒以上。三代490N發(fā)動機(jī)加快研制 針對兩種推力室材料“錸-銥、鉭十鎢”開展研究，完成了原理樣機(jī)研制，其真空比沖達(dá)到了323s。第39頁/共64頁第三十九頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況雙組元推進(jìn)(tujn)技術(shù)7500N變推力發(fā)動機(jī) 六院(11所設(shè)計)研制了探

25、月著陸器用7500N變推力發(fā)動機(jī)，5:1變比，采用針?biāo)ㄊ絿娮⑵鳎?jīng)歷(jngl)了著陸考核，取得了圓滿成功。第40頁/共64頁第四十頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況雙組元推進(jìn)(tujn)技術(shù)二代490N成果推廣應(yīng)用高性能25N發(fā)動機(jī) 基于鈮鎢材料涂層體系的25N雙元發(fā)動機(jī)成功完成了實踐15號飛行器飛行試驗(shyn)。真空比沖達(dá)300s，累計點火時間3萬多秒，累計工作次數(shù)22萬次。后續(xù)將用于多星上面級、探月工程三期等項目。1000N變軌發(fā)動機(jī) 2014年1月在101所完成了高空熱試車，真空比沖達(dá)314s，燃燒室溫度最高1266。第41頁/共64頁第四十一頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(

26、jnzhn)情況雙組元推進(jìn)(tujn)技術(shù)750N變軌發(fā)動機(jī) 近期，801所針對東五衛(wèi)星平臺研制的750N發(fā)動機(jī)在北京101所完成了全尺寸產(chǎn)品高空模擬試車，13次啟動，累計點火時間1060秒，比沖315.3s，喉部溫度1300。 之后開展了改進(jìn)設(shè)計(shj),預(yù)計比沖大于318s。第42頁/共64頁第四十二頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況雙組元推進(jìn)(tujn)技術(shù)5KN擠壓式再生冷卻發(fā)動機(jī) 801所針對火箭(hujin)上面級動力系統(tǒng)，研發(fā)了5KN再生冷卻發(fā)動機(jī)，并完成了搖擺高空熱試車。第43頁/共64頁第四十三頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況雙組元推進(jìn)(tujn)技術(shù)

27、空間高性能低溫LOX/LCH4發(fā)動機(jī) 在863的支持下，801所開展了LOX/LCH4發(fā)動機(jī)點火技術(shù)研究，目的是探索低溫液氧/液甲烷軌姿控發(fā)動機(jī)可靠、重復(fù)、長壽命的點火技術(shù)方案。2014年完成(wn chng)了點火試驗,驗證了電火花和激光點火的可行性。 同時開展了低溫推進(jìn)劑空間長期貯存技術(shù)的研究。第44頁/共64頁第四十四頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況雙組元推進(jìn)(tujn)技術(shù)高室壓復(fù)合材料3000N發(fā)動機(jī)多次飛行 801所研制，室壓3.7MPa，采用C/SiC復(fù)合材料，與頭部采用焊接連接方式，2011年在XX-19上首飛成功，復(fù)合材料技術(shù)以及與金屬焊接連接技術(shù)得到(d do)

28、較充分驗證。第45頁/共64頁第四十五頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況電推進(jìn)(tujn)技術(shù)SJ-9A 演示驗證衛(wèi)星 2012年11月在實踐9A 衛(wèi)星上搭載了電推進(jìn)系統(tǒng)，驗證了801所霍爾電推進(jìn)技術(shù)和510所離子(lz)電推進(jìn)技術(shù)，均完成了首次在軌工作，啟動200多次，累計工作時間超過1800分鐘。第46頁/共64頁第四十六頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況電推進(jìn)(tujn)技術(shù)在研工程任務(wù) 801所：承擔(dān)空間站電推進(jìn)系統(tǒng)研制任務(wù)。目前開展了80mN霍爾推力器方案階段研制,主要性能指標(biāo)已達(dá)到要求；完成了推力器的生產(chǎn)、力學(xué)(l xu)環(huán)境試驗、累計500小時的壽命試驗，配套

29、的陰極壽命試驗達(dá)到1.5萬小時，處于國際一流水平。 510所：針對東3B 平臺開展了離子電推進(jìn)應(yīng)用研究。目前，推力器、電源處理單元、氣瓶等已完成鑒定產(chǎn)品研制。推力器、電源處理單元參加了總體組織的羽流試驗、EMC試驗、太陽輻照熱平衡試驗等大型試驗。 第47頁/共64頁第四十七頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況電推進(jìn)(tujn)技術(shù)預(yù)研項目（801所） HET-300M多模式霍爾電推進(jìn)：針對全電推進(jìn)平臺，801所在“十二五” 開展了大推力/高比沖多模式電推進(jìn)技術(shù)研究。推力器實測性能指標(biāo)為：大推力模式下功率4.5kW、推力300mN、比沖1888s、效率61.8%，高比沖模式下功率2.2k

30、W、推力89.5mN、比沖3003s、效率59.9%。推力器的各項性能指標(biāo)達(dá)到指標(biāo)要求，并達(dá)到國際先進(jìn)水平(shupng)?？靻踊魻栯娡七M(jìn)技術(shù)：將霍爾電推進(jìn)啟動時間由目前的數(shù)分鐘變?yōu)?s以內(nèi)，滿足快響應(yīng)任務(wù)需求。 還在開展50kW-2N大功率霍爾推力器，場發(fā)射電推進(jìn)等研究。第48頁/共64頁第四十八頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況電推進(jìn)(tujn)技術(shù)預(yù)研項目(510所)LIPS-300 離子電推進(jìn)：針對東5 衛(wèi)星平臺、全電推進(jìn)衛(wèi)星平臺自主投資研制了LIPS-300 離子推力器,處于原理樣機(jī)階段。LIPS-100 離子電推進(jìn)：針對重力梯度衛(wèi)星無拖曳飛行任務(wù)的需求，研制了該推力器,

31、技術(shù)指標(biāo)為 推力1mN-15mN連續(xù)可調(diào)；功率(gngl)470W；比沖400s-3000s；推力調(diào)節(jié)分辨率12uN。LIPS-400 離子電推進(jìn)：科工局項目，該項目完成后擬達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)為：功率(gngl)7.0kW；比沖4500s；推力200mN；效率65%。第49頁/共64頁第四十九頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況電推進(jìn)(tujn)技術(shù)新研項目電推進(jìn)羽流研究和MPDT電推進(jìn)（北航）：北航在973項目支持下開展了電推進(jìn)羽流效應(yīng)研究。同時，開展了6kW大功率磁等離子電推力器研究，已經(jīng)完成原理樣機(jī)點火。磁聚焦霍爾電推進(jìn)（哈工大）：哈工大在霍爾磁聚焦和氪推進(jìn)劑應(yīng)用方面具有特色。VAS

32、IMR：在863支持下，西安11所開展了研究。其它：國防科大、北理工在PPT，大連理工在螺旋(luxun)波等離子，上海交大、中科院力學(xué)所在FEEP，西工大在微波等離子開展了相關(guān)研究。第50頁/共64頁第五十頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況微推進(jìn)(tujn)技術(shù)冷氣(lngq)和液化氣推進(jìn) 國內(nèi)已經(jīng)有相對成熟的技術(shù)，以及飛行產(chǎn)品。 激光推進(jìn) 裝備學(xué)院近年圍繞微推力激光燒蝕推力器取得了進(jìn)展，研制了uN級扭擺測量系統(tǒng)。MEMS推進(jìn) 國內(nèi)多家單位開展了MEMS微推進(jìn)研究。第51頁/共64頁第五十一頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況新概念(ginin)推進(jìn)技術(shù)太陽熱推進(jìn) 在863

33、支持下，哈工大、南航、國防科大分別開展了太陽熱推進(jìn)技術(shù)研究，重點(zhngdin)圍繞光線聚焦系統(tǒng)、加熱工質(zhì)系統(tǒng)開展了仿真和實物原理驗證。核電推進(jìn) 在總裝支持下，801所和510所分別開展“空間大功率電推進(jìn)總體技術(shù)研究”項目研究。 此外，中核集團(tuán)原子能研究院反應(yīng)堆工程所（401所）等三家單位開展了40kW電功率的月球表面用核電源技術(shù)研究。第52頁/共64頁第五十二頁，共64頁。3、國內(nèi)進(jìn)展(jnzhn)情況新概念(ginin)推進(jìn)技術(shù)太陽帆推進(jìn) 805所在科工局項目支持下，開展了太陽帆推進(jìn)技術(shù)研究。重點對帆材料、展開機(jī)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)(jigu)、推力矢量控制方式進(jìn)行了原理樣機(jī)級的探索研究。計劃研

34、制150m150m的帆。電帆推進(jìn)系統(tǒng) 2013年，502所獲得了總裝探索一代項目“推力矢量可調(diào)的電場虛擬帆推進(jìn)技術(shù)研究”的支持，開展了無工質(zhì)電帆推進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)理論和方法研究。第53頁/共64頁第五十三頁，共64頁。第54頁/共64頁第五十四頁，共64頁。4、后續(xù)發(fā)展重點(zhngdin)分析推進(jìn)(tujn)系統(tǒng) 針對未來發(fā)展，存在一系列推進(jìn)分系統(tǒng)技術(shù)需要持續(xù)支持發(fā)展，包括：圍繞空間服務(wù)(fw)的推進(jìn)劑補加系統(tǒng)技術(shù)；圍繞電推進(jìn)應(yīng)用的化學(xué)/電混合推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)，全電推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)；圍繞未來更高比沖的低溫雙元推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)。第55頁/共64頁第五十五頁，共64頁。4、后續(xù)發(fā)展(fzhn)重點分析單組元推進(jìn)(tujn) 基于HAN基和ADN基推進(jìn)劑的單元推進(jìn)技術(shù)打開了技術(shù)發(fā)展的一扇大門，具有操作使用安全和提高比沖的潛力。HAN基和ADN基推進(jìn)劑具有低蒸汽壓、低毒性，因此地面使用操作安全、方便。常規(guī)肼推進(jìn)比沖處于220-230s水平(shupng)，HAN和ADN基推進(jìn)劑比沖具有提高到265s的潛力；另外，推進(jìn)劑密度也比肼高，可以減輕貯箱質(zhì)量。因此，這類單組元推進(jìn)系統(tǒng)是下一代單元推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)展重點。第56頁/共64頁第五十六頁，共64頁。4、后續(xù)發(fā)展(fzhn)重點分析雙組元推進(jìn)(tujn) 軌控發(fā)