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離子發(fā)動(dòng)機(jī)，什么是離子發(fā)動(dòng)機(jī)

來(lái)源：整理時(shí)間：2023-08-25 09:40:39 編輯：智能門戶手機(jī)版

本文目錄一覽

1，什么是離子發(fā)動(dòng)機(jī)
2，太陽(yáng)能離子發(fā)動(dòng)機(jī)是什么
3，離子發(fā)動(dòng)機(jī)是什么原理
4，什么是離子引擎飛船或者火箭上用的

1，什么是離子發(fā)動(dòng)機(jī)

離子發(fā)動(dòng)機(jī)是太陽(yáng)能電火箭發(fā)動(dòng)機(jī)三種類型中的一種，故而又將其稱為太陽(yáng)能電火箭。太陽(yáng)能電火箭是正在發(fā)展中的新技術(shù)，屬于非常規(guī)推進(jìn)系統(tǒng)。它與普遍使用的液體火箭、固體火箭等化學(xué)火箭有所不同，是靠太陽(yáng)能工作，而非化學(xué)能。化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)劑把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，?jīng)過(guò)噴管的氣動(dòng)熱力加速，再轉(zhuǎn)化為噴射燃?xì)饬鞯膭?dòng)能來(lái)產(chǎn)生推力。而太陽(yáng)能電火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的工作介質(zhì)則是通過(guò)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成的電能予以加熱的方式或這種電能產(chǎn)生的靜電場(chǎng)、電磁場(chǎng)的作用獲得動(dòng)能來(lái)實(shí)現(xiàn)反作用推進(jìn)的。除了傳統(tǒng)的化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外，就屬離子發(fā)動(dòng)機(jī)在宇航中的應(yīng)用最廣。離子發(fā)動(dòng)機(jī)的能量來(lái)自電力，可以來(lái)自太陽(yáng)能電池板，或者核電池，通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)尾部噴射出陽(yáng)離子來(lái)推動(dòng)飛船前進(jìn)，所以離子發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式也被叫做電力驅(qū)動(dòng)方式。

什么是離子發(fā)動(dòng)機(jī)

2，太陽(yáng)能離子發(fā)動(dòng)機(jī)是什么

太陽(yáng)能離子發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)的化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)不同，它可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再通過(guò)電能電離惰性氣體原子，噴射出高速氙離子流，為探測(cè)器提供主要?jiǎng)恿Α? 太陽(yáng)能離子發(fā)動(dòng)機(jī)與化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)相比有不少優(yōu)勢(shì)。首先，它利用燃料的效率比普通化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)高10倍，因此新發(fā)動(dòng)機(jī)所需燃料不多。此外，這種發(fā)動(dòng)機(jī)主要利用太陽(yáng)能，因此在宇宙無(wú)重力狀況下能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)幾年，而普通火箭發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，數(shù)以噸計(jì)的燃料幾分鐘便用完了。過(guò)去由于技術(shù)原因，離子發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不夠強(qiáng)勁，只安裝在一些衛(wèi)星上作為輔助和備用，主要供衛(wèi)星調(diào)整飛行姿態(tài)和軌道?！癝MART-1”號(hào)上的太陽(yáng)能離子發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力足夠支持探測(cè)器長(zhǎng)時(shí)間飛行，該發(fā)動(dòng)機(jī)2000個(gè)小時(shí)的連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)表明，部分有關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟

歐洲空間局的月球探測(cè)器智慧1號(hào)

太陽(yáng)能離子發(fā)動(dòng)機(jī)是什么

3，離子發(fā)動(dòng)機(jī)是什么原理

離子體發(fā)動(dòng)機(jī)的原理經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換裝置將太陽(yáng)能變?yōu)殡娔埽偻ㄟ^(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使電能產(chǎn)生電磁場(chǎng)；工作介質(zhì)在高溫下被電離，電子從原子或分子中跑出，丟掉電子的原子或分子帶正電，逸出的電子帶負(fù)電，它們?cè)诳傮w上是呈中性的，這就形成了等離子體；呈中性的等離子體具有導(dǎo)電性，與磁場(chǎng)能相互作用，由電磁感應(yīng)可以獲得產(chǎn)生加速度的力。概括起來(lái)說(shuō)，就是利用太陽(yáng)能引發(fā)的電磁場(chǎng)對(duì)載流等離子體產(chǎn)生羅倫茲力的原理，使處于中性的等離子狀態(tài)的工作介質(zhì)加速以產(chǎn)生推力。這種太陽(yáng)能電火箭比通常使用的化學(xué)火箭效率要高10倍，所需推進(jìn)劑即工作介質(zhì)較少，可使航天器有更多的空間裝載有效載荷。由于它利用的是取之不竭的太陽(yáng)能，故而能在太空無(wú)重力狀態(tài)下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)幾年時(shí)間。缺點(diǎn)是推力和加速度都很小，要使航天器達(dá)到預(yù)定的飛行速度，用時(shí)很長(zhǎng)。如智慧1號(hào)的太陽(yáng)能等離子體發(fā)動(dòng)機(jī)提供的加速度只有0.2毫米/秒2。它的重要意義在于，假若這次飛行試驗(yàn)成功，今后就會(huì)在更遠(yuǎn)距離航行的航天器上采用這種推進(jìn)系統(tǒng)。

離子發(fā)動(dòng)機(jī)是什么原理

4，什么是離子引擎飛船或者火箭上用的

離子引擎是采用電推進(jìn)的一種，它的工作原理是通過(guò)一個(gè)電場(chǎng)使一束正電荷或離子加速遠(yuǎn)離飛船。雖然歐洲宇航局目前承擔(dān)月球探測(cè)任務(wù)的飛船SMART-1也使用電推進(jìn)，但是這種新型的離子引擎在燃料的效率方面是其10倍。歐洲宇航局的工程師表示，在動(dòng)力的需求與SMART-1飛船相當(dāng)?shù)那闆r下，未來(lái)的飛船使用新的離子引擎將使其不僅僅能到達(dá)月球，而且可以穿越整個(gè)太陽(yáng)系。這次測(cè)試的新型引擎被稱為DS4G離子發(fā)動(dòng)機(jī)，是由澳大利亞國(guó)立大學(xué)在短短4個(gè)月中設(shè)計(jì)制造的。新型引擎的第一次測(cè)試已于2005年11月在歐洲宇航局設(shè)在荷蘭的歐洲空間研究和技術(shù)中心電推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。 DS4G離子引擎應(yīng)用了與傳統(tǒng)離子引擎不同的概念，這個(gè)概念是由英國(guó)離子推進(jìn)學(xué)的先驅(qū)戴維-福恩在2001年提出的。他使用了4個(gè)柵格來(lái)解決傳統(tǒng)離子引擎存在的不足，即分兩階段來(lái)減弱離子的吸引和加速度。在第一階段，前兩個(gè)柵格之間的距離很小并都在極高電壓下工作，電壓的小差別使離子可以安全地離開而不撞在柵格上。在第二階段，另兩個(gè)柵格放置的距離比較大，并在低電壓下工作。兩幅柵格電壓的巨大差別可以大幅加速提取的離子。測(cè)試中，研究人員探測(cè)到的電壓差別高達(dá)3萬(wàn)伏，這產(chǎn)生了一個(gè)以21萬(wàn)米每秒飛行的離子，比傳統(tǒng)的離子引擎設(shè)計(jì)快了4倍。而這也使引擎的燃料效率提高了4倍，并使得引擎更加緊湊。然而，歐洲宇航局稱，新型引擎設(shè)計(jì)應(yīng)用到航天領(lǐng)域還有大量工作要做，他們下一步將從新引擎的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)轉(zhuǎn)入飛船飛行應(yīng)用上，并恰當(dāng)定義這種新引擎能夠進(jìn)行的新任務(wù)。英文原文鏈接參見(jiàn)： http://www.physorg.com/news9786.html

就是那個(gè)

可能是科幻片里的吧？未來(lái)航天器一類的吧。

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