近日，我國在大推力磁等離子體發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域取得了重大突破。航天科技集團六院西安航天動力研究所成功研制出一款新型磁等離子體發(fā)動機，該發(fā)動機在國內(nèi)首次實現(xiàn)了全系統(tǒng)高功率可靠啟動與穩(wěn)定運行，其有效注入功率突破了100千瓦大關(guān)。
磁等離子體發(fā)動機，作為一種前沿的等離子體推進系統(tǒng)，其運作機制頗為獨特。它通過電離工作介質(zhì)生成等離子體，隨后利用電磁場對這些等離子體進行加速，形成高速噴射的粒子流，從而產(chǎn)生推力。這一系統(tǒng)不僅具備高功率密度、高效率和高比沖等技術(shù)優(yōu)勢，還展現(xiàn)出良好的安全性、多樣的工質(zhì)選擇以及強大的適應(yīng)性，使得它在行星間貨物運輸、星際航行以及深空探測等多個領(lǐng)域均展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。
然而，磁等離子體發(fā)動機的研發(fā)之路并非一帆風(fēng)順。受限于大功率射頻電源、高效率能量耦合與傳輸?shù)燃夹g(shù)瓶頸，當(dāng)前主流磁等離子體發(fā)動機的功率普遍維持在幾十千瓦級別。為了克服這些挑戰(zhàn)，西安航天動力研究所的科研團隊創(chuàng)新性地采用了3D打印新材料和高溫超導(dǎo)磁體技術(shù)，成功實現(xiàn)了百千瓦級磁等離子體發(fā)動機的穩(wěn)定運行。這一過程中，團隊還攻克了高功率穩(wěn)定傳輸、寬范圍動態(tài)參數(shù)調(diào)節(jié)以及系統(tǒng)可靠熱管理等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題。
此次點火試驗的成功，不僅標(biāo)志著西安航天動力研究所在磁等離子體發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域邁入了國際先進行列，更為后續(xù)百千瓦級磁等離子體發(fā)動機推進系統(tǒng)的研制奠定了堅實的基礎(chǔ)。據(jù)該所透露，目前正在研制的百千瓦級等離子體推進系統(tǒng)，有望為我國大型乃至超大型航天器的科學(xué)研究和空間任務(wù)執(zhí)行提供強有力的動力支持。
