Yerli Uydu Elektrikli Tahrik Teknolojisinin Gelişimi ve Beklentisi
Özet Yerli elektrikli tahrik teknolojisinin gelişimini teşvik etmek için, ana uluslararası elektrikli iticilerin türlerini ve özelliklerini kısaca tanıtıyor ve yabancı elektrikli tahrik teknolojisinin araştırma ve yörünge üzerindeki uygulamasını birleştiriyor, Çin'in elektrikli tahrik teknolojisinin geliştirme sürecini ve uygulama durumunu tanıtıyor ve özetliyor Elektrikli tahrik teknolojisinin yurtiçi ve yurtdışındaki gelişme trendi. Bu temelde, yurtiçi derin uzay araştırmaları, ticari havacılık, yerçekimi alanı ölçümü, yerçekimi dalgası tespiti ve yüksek özgül dürtü, uzun ömür, geniş ayar aralığı, düşük maliyet, yüksek hassasiyet vb. İçin diğer uzay görevlerine göre, yerli Elektrikli tahrik teknolojisi, temel geliştirme yönleri olarak küçük iyon iticileri, büyük Hall iticileri, darbeli plazma iticileri ve sürüklenmesiz kontrol iticileri kullanmalıdır.
Anahtar kelimeler Elektrikli tahrik teknolojisi; geliştirme süreci; uygulama durumu; geliştirme yönü; inceleme
1. Giriş
Uzay teknolojisinin hızla gelişmesiyle birlikte, uzay görevleri, uzay aracı tahrik sistemleri için giderek artan şekilde çeşitlendirilmiş gereksinimlere sahiptir. GEO uydularının derin uzay araştırması, yörünge aktarımı ve konum bakımı gibi görevler, uzay itme teknolojisi için yüksek özgül dürtü, yüksek verimlilik ve uzun ömür gereksinimlerine sahiptir. Sürtünmesiz kontrol, gerçek zamanlı olarak muhafazakar olmayan kuvvetleri telafi etmek için tahrik sisteminin mikro itme ve yüksek çözünürlüğe sahip olmasını gerektirir. Ticari uydular, pazar rekabet gücünü artırmak için düşük maliyetli uzay tahrik sistemleri ve yüksek maliyetli performans gerektirir. Askeri, ticaret ve bilimsel araştırma gibi farklı alanlardan uzay görevlerinin ihtiyaçlarını karşılamak için, uzay itme teknolojisi sürekli olarak geliştirildi ve iyileştirildi.
Geleneksel kimyasal itme, kimyasal enerji ve duvar sıcaklığı ile sınırlıdır.İtki sisteminin jet hızı yalnızca 2km / s ~ 3km / s mertebesine ulaşabilir, bu da düşük bir özgül itme ile sonuçlanır. Elektrikli tahrik, jet hızını 20km / s ~ 30km / s'ye veya hatta daha yüksek seviyelere çıkarmak için elektrik enerjisini kullanabilir; bu da, uydunun yükünü etkili bir şekilde artırabilen, fırlatma kalitesini düşüren ve uzatma elde edebilen çok fazla itici gaz tasarrufu sağlayabilir. Yaşamın amacı ve maliyeti düşürmek. Ayrıca, elektrikli tahrik sistemi aynı zamanda yüksek kontrol hassasiyeti ve yüksek güvenlik özelliklerine de sahiptir. Şu anda, uzay aracı tutum kontrolü, konum bakımı, direnç telafisi, yörünge transferi ve derin uzay keşfi gibi farklı görevlerin gereksinimlerini karşılayabilen ondan fazla elektrikli itici türü vardır, bu nedenle geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir.
Elektrikli tahrik fikri, sırasıyla 1902 ve 1906'da Rus Tsiolkovsky ve Amerikalı fizikçi Robert Goddard tarafından önerildi. 1946 ile 1956 arasında, Amerikalı ve Sovyet bilim adamları elektrikli iticiler kullandı. Teorik araştırmalar, uzay elektriği itiş gücünün fizibilitesini gösterdi; Bundan sonra, elektrik tahrik teknolojisi üzerine mühendislik araştırması 1950'lerin sonlarında başladı. Amerika Birleşik Devletleri 1958'de ilk iyon itici testini başarıyla gerçekleştirdi. Sovyet Atom Enerjisi Enstitüsü'nden Profesör Morozov, 1966'da ilk kararlı durum plazma itici (SPT) deşarjını gerçekleştirdi. Japonya, Batı Avrupa ve diğer ülkeler de bunu 1960'larda gerçekleştirdi. Elektrikli tahrik teknolojisi araştırması başlangıçta başladı. 1982'de, kararlı durum plazma itici SPT-70, Kosmos uydusunda bir pozisyon koruma görevi gerçekleştirerek Hall iticisinin resmi başlangıcını işaret etti; 1997'de, elektron bombardımanı iyon itici XIPS-13, senkronize uydunun yörünge üzerindeki kontrolü olarak kullanıldı. Sistem, uygulamayı resmen gerçekleştirir.
Dünyadaki elektrikli tahrik teknolojisinin büyük güçleriyle karşılaştırıldığında, Çin'in elektrikli tahrik teknolojisi araştırması çok geç değil, 1967 gibi erken bir zamanda başladı. Yaklaşık 50 yıllık bir geliştirmeden sonra, 14 Ekim 2012'ye kadar, LIPS-200 iyon itici ve HET-40 Hall iticisi (Şekil 1) ile donatılmış pratik 9A uydusu yörünge içi deneyler gerçekleştirdi ve Çin'in ilk elektriksel Tahrik teknolojisinin uzay deneysel doğrulaması. Bu bir sınır noktası olarak, Çin'in elektrikli tahrik teknolojisinin gelişimi resmi olarak temel araştırma öncesi aşamadan uzay uygulama aşamasına girdi.
Şekil 1 SJ-9A'da İyon İtici ve Hall pervanesi
Bu, yerli elektrikli tahrik teknolojisi ile uluslararası ileri düzey arasında hala bir boşluk olduğunu göstermektedir. Yerli ve yabancı elektrikli tahrik teknolojisinin gelişimini karşılaştıran bu makale, yerli elektrikli tahrik teknolojisinin temel gelişme yönü hakkında öneriler ortaya koyuyor. Bu makale, elektrik tahrik teknolojisinin yurtiçi ve yurtdışındaki gelişim durumunu, temel araştırmadan deneysel araştırma geliştirme sürecine ve uygulama durumuna kadar farklı bakış açılarından karşılaştırır; farklı uzay görevlerinde elektrikli tahrik teknolojisi talebini analiz eder; yerli elektrikli tahrik sisteminin geliştirme ve uygulama durumuna göre , Yerli elektrikli tahrik teknolojisinin gelişim yönü için öneriler sundu ve yerli elektrikli tahrik sisteminin geliştirilmesi için bir umut yarattı.
2 Çin'in kısa tarihinin ve yabancı güç gelişiminin karşılaştırılması
Uluslararası elektrikli tahrik teknolojisinin gelişimi, tasarım, ilke araştırma, deneysel araştırma ve yörüngede uygulama aşamalarından geçmiştir.Çin elektrikli itiş gücünün gelişimi bir istisna değildir. Bu bölüm, en yaygın olarak kullanılan Hall iticilerinin ve iyon iticilerin geliştirme sürecine odaklanır ve Çin ve yabancı ülkelerdeki elektrikli tahrik gelişiminin kısa tarihini karşılaştırır ve yerli elektrikli tahrik teknolojisinin gelişim sürecini uluslararası bağlamda gözden geçirmeyi ve analiz etmeyi amaçlamaktadır. Ve katkı.
2.1 Uluslararası elektrikli tahrik geliştirmesinin kısa tarihi
2.1.1 Sovyetler Birliği / Rusya'da elektrikli tahrik sisteminin gelişiminin kısa bir tarihi
Sovyetler Birliği esas olarak Hall iticileri üzerinde araştırma yaptı. Hall iticinin prensibi Şekil 2'de gösterilmektedir. Kanaldaki manyetik alan radyal yöndedir ve anot ile katot arasındaki deşarj plazması, kanaldaki eksen boyunca kendi kendine tutarlı bir elektrik alanı oluşturur. İyonizasyon bölgesinde çok sayıda iyon üretilir ve iyonlar eksenel elektrik alanın etkisi altında hızlandırılır ve itme oluşturmak için kanaldan dışarı atılır. İticinin iyonlaşma / hızlanma bölgesi, esas olarak boşaltma kanalının çıkışı yakınında sınırlıdır. Hall pervanesi ilk kez 1962'de Morozov tarafından önerildikten sonra, 1972'de, SPT-60 Hall pervanesi Meteor hava durumu uydusunda Hall elektrik tahrikinin ilk uzay testini gerçekleştirdi. Sürekli geliştirmenin ardından Rusya, 50W ~ 30kW güç kapsamı ile mühendislik prototipleri geliştirdi. Özellikle, 1.35kW nominal güce sahip SPT-100 itici, 1990'lı yıllarda farklı ülke ve bölgelerde tanıtıldı ve büyük uydu platformlarına uygulandı.
Şekil 2 Hall iticisinin şeması
2.1.2 Amerika Birleşik Devletleri'nde elektrikli tahrik sisteminin gelişiminin kısa bir geçmişi
Amerika Birleşik Devletleri başlangıçta elektron bombardımanı iyon iticilerinin araştırılmasına odaklandı. İlke Şekil 3'te gösterilmektedir. İtici, iyonizasyon odasına termiyonik elektronları enjekte etmek için içi boş bir katot kullanır ve bir DC deşarj güç kaynağı yoluyla elektronlara enerji enjekte eder, böylece iyonlaştırıcı gaz. Kütle plazma üretir. İyonlar hızlandırılır ve nötrleştirici tarafından yayılan elektronlarla itme ve nötralize etmek için ızgaradan dışarı atılır.
Şekil 3 Bir iyon iticisinin şeması
1959'da Amerikalı bilim adamı Kaufman başarıyla bir elektron bombardımanı iyon iticisi geliştirdi. Ekim 1998'de Deep Space One (DS-1), üç yıllık bir asteroid keşfi yapmak için XIPS-30 iticilerini kullandı. İtici, tasarım ömrünün çok ötesinde 14.000 saatten fazla çalışma biriktirmiştir. 2006 yılında, Amerika Birleşik Devletleri'nin şafak görevi sırasında DAWN dedektörü, ana tahrik sistemi olarak üç NSTAR elektron bombardımanı iyon iticisi kullandı.Ömrü 10 yıl kadar uzundu ve itici ksenon 450 kg tüketildi.
2010 yılında Boeing, dünyanın ilk tamamen elektrikli tahrikli uydu platformu BBS-702SP platformu geliştirme planını resmen başlattığını duyurdu. Platform, kimyasal tahrik sisteminin yerini tamamen alan XIPS-25 iticilerini kullanıyor. Uydunun yörünge transfer görevi ve yörüngeye girdikten sonra pozisyon bakım görevi, elektrikli tahrik sistemi tarafından tamamlanır. Yörünge transfer görevinde kullanılan elektrikli tahrik sistemi sayesinde tek bir uydunun ağırlığı 4 tondan 2 tona düşürülmüş, fırlatma maliyeti 50 milyon azalarak 60 milyon ABD dolarına düşürülmüştür.Ekonomik faydalar önemli ve ticari haberleşme uydu pazarında büyük rekabet gücüne sahiptir. Mart 2015'te Eurotelsat, tamamen elektrikli tahrik çağını resmi olarak açarak, ilk kez çift uydu fırlatmaya ulaşmak için 702SP tamamen elektrikli tahrik platformunu benimsedi.
1990'ların başında Soğuk Savaş'ın sona ermesinden sonra, Amerikan şirketi Laura, Hall iticiyi tanıttı ve araştırma ve yeniden geliştirme çalışmalarını yürüttü. 2008'de BPT-4000, Amerika Birleşik Devletleri'nin Aerojet GEO uydusunda çalıştırıldı.Pervanenin ömür testi sırasında, araştırmacılar manyetik koruma teknolojisini keşfettiler. Ağustos 2010'da, Amerika Birleşik Devletleri bir taktik iletişim uydusu AEHF-1'i fırlattı. Uydular ve oklar ayrıldıktan sonra, apogee itici BT-4 başlatılamadı. Bu nedenle, yörünge yükseltmesini ve Hall'un ilk doğrulamasını tamamlamak için BPT-4000 kurtarma planı kabul edildi. Elektrikli tahrik geçişinin fizibilitesi. Son yıllarda Amerika Birleşik Devletleri, uzay taşımacılığı, insanlı derin uzay araştırmaları ve diğer görevler için uygun yüksek güçlü Hall iticileri üzerinde araştırmalar yaptı ve 50kW sınıfı NASA-457M, NASA-457Mv2 ve NASA-400M iticileri geliştirdi. prototip.
2.1.3 Avrupa'da elektrikli tahrik sisteminin kısa tarihi
Avrupa başlangıçta elektron bombardımanı iyon iticilerinin ve radyo frekansı iyon iticilerin geliştirilmesine odaklandı.Soğuk Savaş'ın sona ermesinden sonra, Hall iticileriyle ilgili araştırmalar başlatıldı.
İngiltere, 1963 yılında elektron bombardımanı iyon iticilerini incelemeye başladı ve Almanya neredeyse aynı anda radyo frekansı iyon iticileri üzerinde araştırma yaptı.Çalışma prensibi elektron bombardımanı iyon iticilerine benzer, ancak iyonizasyon odasında içi boş bir katot kullanmak yerine Çalışma sıvısı radyo frekansı tarafından iyonize edilir. 17 Mart 2009'da ESA, Dünya'ya yakın uydunun direnç telafisi görevini gerçekleştirmek için GOCE uydusunda T5 elektron bombardımanı iyon iticisini de kullandı ve görevi 2013'te tamamladı.
Fransa, Sovyetler Birliği'nin dağılmasından sonra Hall pervane teknolojisini tanıttı ve üzerinde araştırmalar yaptı. Ekim 2003'te ESA, PPS-1350 Hall pervanesini SMART-1 uydusuna başarıyla uyguladı.İtici, Fransa ve Rusya'nın Fakel'in (Fakel) ortak patentini aldı ve 10000 saat ömür testini geçti.
Son yıllarda, Avrupa aynı zamanda toplantı iticisi (HEMPT) üzerine yapılan araştırmaların da yükselişini gördü. Prensip, Hall iticiye benzer. Bununla birlikte, Hall iticisinin radyal manyetik alanından farklı olarak, teğetsel bir manyetik alan konfigürasyonu benimser ve manyetik uç dışındaki manyetik alan çizgilerinin çoğu duvara paraleldir, böylece plazmayı etkili bir şekilde sınırlayabilir ve plazma ile duvar arasındaki etkileşimi önleyebilir. Böylece, uzun ömür, basit yapı ve yüksek güç yoğunluğu avantajları ile iticinin ömrünü büyük ölçüde uzatır.
ESA, 2014 yılında Hall itici, iyon itici ve HEMPT'i pervane geliştirme için anahtar tipler olarak listeledi. Şu anda, HEMPT'nin 2021'de H2Sat görevinde kullanılması planlanıyor. Aynı zamanda araştırma sürecinde buluşma-kesme pervanesinin çok geniş bir itme ayar aralığına sahip olduğu ve küçük deşarj akımı salınımları ile stabil çalıştığı keşfedildi. Bu nedenle, yerçekimi alanı ölçümü ve yerçekimi dalgası algılama gibi yüksek hassasiyetli, çekmesiz algılama görevlerinde çok çeşitli uygulama olanaklarına sahiptir.
2.1.4 Japonya'da elektrikli tahrik gelişiminin kısa tarihçesi
Japonya'nın elektrikli tahrik araştırması da Amerika Birleşik Devletleri'nden derinden etkilenmiştir.İlk günlerde ağırlıklı olarak DC bombardımanı ksenon iyon iticileri üzerinde çalışılmıştır. 1980'lerde Japonya bağımsız olarak mikrodalga iyon iticileri geliştirmeye başlamıştır. Prensibi bir radyo frekansı iyon iticisine benzer, ancak plazma üretmek için çalışma ortamını iyonize etmek için bir mikrodalga anten kullanır. Mayıs 2003'te Japonya, yörüngesini ayarlamak için 10 cm çapında bir mikrodalga iyon itici kullanan MUSES-C asteroit sondasını piyasaya sürdü. Sonda, biri yedek olmak üzere toplam 23,6 mN itiş gücü ve 1,2 kW güç sağlayan 4 itici taşıyordu. Daha sonra Japonya, 20 cm çapında katotsuz mikrodalga iyon itici 20 ve 10 cm mikrodalga iyon itici 10HIsp'nin yüksek spesifik darbe versiyonunu geliştirdi. Japonya tarafından 2014 yılında başlatılan Hayabusa 2 asteroit örnekleme sondası da 4 mikrodalga iyon itici kullandı.
Japonya, iyon iticilere ek olarak, THT ve TALT-2 gibi Hall iticiler üzerinde de araştırma yaptı.
2.1.5 Diğer büyük uluslararası elektrikli iticilerinin gelişimine genel bakış
(1) Ark pervanesi
Ark itme kuvveti (Arcjet) iticiyi katot ve anot arasındaki ark boyunca ısıtır ve itici gaz, itme oluşturmak için ısıtıldıktan ve hızlandırıldıktan sonra anot nozulundan dışarı atılır. Elektromanyetik ve elektrostatik tip gibi diğer elektrikli iticiler ile karşılaştırıldığında, ark pervanesi elektrotermal hızlandırma yöntemini benimsediğinden, spesifik dürtü daha düşüktür ve uzun süre çalıştıktan sonra elektrot ablasyonu sorunu vardır. Ancak uydular üzerindeki etki, teknik zorluk ve güvenilirlik açısından bazı avantajları vardır. Ark itici, 1993 yılında Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Telstar IV uydusunda uygulandı. Bununla birlikte, iyon iticilerinin ve Hall iticilerinin kademeli olarak gelişmesiyle, hidrazin ark iticileri kademeli olarak değiştirilmektedir. Bununla birlikte, hidrazin ark pervanesi, tanktaki hidrazini hidrazin kimyasal itici ile paylaşabildiğinden, bu kombinasyon yörünge kontrol sisteminin yapısını nispeten basit hale getirir (duruş kontrolü için hidrazin kimyasal itici kullanılır ve konum bakımı için hidrazin ark pervanesi kullanılır) . Bu nedenle, hidrazin kimyasal itici ve hidrazin ark iticinin birlikte kullanılması, Çin'de hala iyi araştırma ve uygulama olanaklarına sahiptir.
(2) Manyetik plazma güç itici
Manyetik plazma ile çalışan itici (MPDT), çalışma sıvısını katot ve anot arasında oluşan ark boyunca iyonize eder ve iyonları, kendi kendine alan MPDT (SF-MPDT) ve ek olarak bölünmüş itme oluşturmak için akım ve manyetik alan tarafından üretilen Lorentz kuvveti aracılığıyla hızlandırır. Alan MPDT (AF-MPDT) iki tip. 1960'larda, MPDT kavramı Amerika Birleşik Devletleri tarafından önerildi.Konsept, Lorentz kuvvet ivmesinin baskın olduğu yüksek güçlü ark iticilerinin çalışmasında yüksek akım ve düşük akışın (yüksek Hall parametreleri) keşfedilmesinden kaynaklandı. MPDT yaklaşık 60 yıldır araştırılsa da dahili çalışma mekanizması ve katot ömrü gibi sorunlar tam olarak çözülememiştir.
(3) Darbe plazma itici
Darbeli plazma (PPT) itici, basit yapı ve düşük itme (mikron seviyesi) avantajlarına sahiptir, bu da tutum kontrolü için çok uygundur. PPT çalıştığında, enerji depolama kondansatörü önce şarj edilir ve ardından buji ateşlenir Kondansatör, bir akım oluşturmak için itici gazın yüzeyi boyunca boşalır. Akım, iticiyi plazmaya dönüştürür ve iyonize eder. Plazma, indüklenen manyetik alandaki Lorentz kuvveti ile hızlandırılır. Çıkar, itme oluştur. Darbeli plazma itici, uygulanan ilk elektrikli itici oldu. 1962 gibi erken bir tarihte, itme telafisi görevleri için Sovyet Cosmos-14 uydusuna uygulandı. Geçtiğimiz yıllarda, Amerika Birleşik Devletleri'nde George Washington Üniversitesi tarafından son yıllarda geliştirilen yeni tip bir itici olan PPT iticisine dayanan Micro-Cathode Arc Thruster (CAT), vakum koşulları altında katot malzemelerini çıkarmak için bir deşarj arkı kullanıyor Daha yüksek iyonlaşma derecesine sahip yüksek hızlı plazma oluşturun ve itme oluşturmak için plazmayı odaklamak için harici bir manyetik alan kullanın. CAT, daha yüksek toplam itici güç, daha küçük eleman impulsu, daha düşük sistem kalitesi, daha küçük sistem hacmi ve düşük maliyet gibi avantajlara sahiptir.Şekil 4'te gösterildiği gibi, gelecek vaat eden mikro elektrik tahrik teknolojilerinden biridir.
Şekil 4 Halka elektrot CAT'nin şematik tasarımı
(4) Alan emisyonlu iyon itici
Alan emisyonu iyon iticisinin prensibi, itme oluşturmak için metal, iyonik sıvı veya iletken olmayan sıvının yüzeyinden yüklü partikülleri elektrostatik olarak çıkarmak ve hızlandırmaktır. İtici, yüksek spesifik dürtü (2000s ~ 10000s), küçük itme ve geniş aralıklı hassas ayar (0.1N ~ 1mN), düşük itme gürültüsü, düşük güç tüketimi ve maliyet, kompakt yapı vb. Avantajlara sahiptir. Metal işleme sıvısı açısından, İtalya tarafından geliştirilen dar yarıklı sezyum FEEP-5 itici, uçuş prototip değerlendirmesini 2005 yılında tamamladı. Avusturya tarafından geliştirilen gözenekli FEEP, 0,6 mN itme gücüne, 6000 saniyelik özel itme gücüne ve 80 W / mN güç / itme oranına sahip 28 gözenekli fırlatma iğnesine sahiptir. 2016 itibariyle, 1000 saatlik bir ömür testi gerçekleştirilmiştir. İyonik sıvının çalışma sıvısı ise Busek firması 3000 saat ömür testini tamamladı.
Uluslararası elektrikli itiş gücünün yukarıdaki gelişim durumundan, iyon ve Hall iticilerin mevcut büyük uzay görevlerinin itme ve güç seviyelerini kapsadığı ve onlarca yıllık geliştirmeden sonra, teknolojinin oldukça olgunlaştığı görülebilir. Bu nedenle, gelecekte bir süre daha uluslararası güç gelişiminin ana yönü olmaya devam edecek. Aynı zamanda, mikro-nano uyduların yükselişiyle, darbeli plazma iticileri ve alan emisyonlu iyon iticiler tarafından temsil edilen mikro elektrik tahrik türleri giderek daha önemli bir rol oynayacaktır. Ek olarak, insanlı derin uzay keşif planının önerisiyle, manyetik plazma iticileri ve değişken oranlı manyetik plazma iticileriyle temsil edilen nükleer güç itici gücü, gelecekte derin uzay keşiflerinin ana aracı haline gelecektir.
2.2 Yerli elektrikli tahrik sisteminin geliştirilmesi ve uygulanması
İyon iticilerle ilgili yurtiçi araştırmalar 1967 gibi erken bir tarihte yapıldı ve diğer ülkelerle aynı zamanda başladı. Ancak daha sonra çeşitli faktörler nedeniyle gelişme yavaştı.ABD, Rusya, Avrupa ve diğer ülke ve bölgelerde elektrikli itiş gücünün geniş çaplı kullanımının ardından 21. yüzyılın başlarına kadar, ülke güçlü bir şekilde elektrik tahrikini geliştirmeye başladı ve hızla uzay uygulamaları gerçekleştirdi.
2.2.1 Çin Elektrikli Tahrik Sistemi Üzerine Araştırma
1959'da Amerika Birleşik Devletleri'nde elektron bombardımanı iyon iticisinin başarılı bir şekilde çalıştırılmasından sonra, çeşitli ülkeler art arda iyon iticiler üzerinde araştırmalar yürüttü. 1967'de Çin Bilimler Akademisi Elektrik Mühendisliği Enstitüsü, yörünge kaldırma görevi için elektron bombardımanı cıva iyon itici teknolojisi araştırmasının yürütülmesinde başı çekti ve sırasıyla 6 cm ve 12 cm test prototipleri geliştirdi. 1974'te Lanzhou Uzay Teknolojisi Fizik Enstitüsü de iyon elektrik tahrik teknolojisi üzerine araştırmaya başladı.Onun geliştirdiği LIPS-80 elektron bombardımanı iyon itici, 1978'de Ulusal Bilim ve Teknoloji İlerleme Ödülü'nün birincilik ödülünü kazandı. Bununla birlikte, 1978 ile 1999 arasında, araştırma ilerlemesi büyük değildi ve hatta durdu. 1999 yılına kadar devletin desteğiyle iyon iticileriyle ilgili araştırmalar yeniden başlatıldı ve LIPS-80, LIPS-90, LIPS-200, LIPS-200 + gibi iticiler başarıyla geliştirildi. Northwestern Polytechnical University, 1997'de mikrodalga elektrotermal iticiler, mikrodalga iyon iticiler ve diğer iticiler üzerinde ana iyonizasyon yöntemi olarak mikrodalgayı kullanarak araştırmalar yapmaya başladı. 10cm ve 2cm mikrodalga iyon iticileri için nötrleştirici, değişken çalışma ortamı, manyetik devre yapısı, kanal karakteristik uzunluğu, itme performansı değerlendirmesi vb. Araştırmalar yapılmaktadır.
1994 yılında, Şangay Uzay Tahrik Araştırma Enstitüsü, SPT-70'i tanıttı ve Hall elektrikli tahrik teknolojisinin araştırma ve ürün geliştirmesine başladı. 1999'da ulusal destek aldı ve 2000'de ilk prototipi ve 2002'de mühendislik prototipini geliştirdi. 2005 yılında elektrikli tahrik sisteminin geliştirilmesi tamamlandı. HET-40, HET-70, HET-100, HET-140, HET-300M ve Hall iticilerin diğer farklı güç seviyelerini geliştirdi. 2002 yılında, Harbin Teknoloji Enstitüsü, SPT'ye dayalı manyetik odaklama Hall pervanesi araştırmasını gerçekleştirdi ve kripton çalışma ortamının manyetik odaklama probleminin üstesinden geldi. 2012 yılında, Pekin Kontrol Mühendisliği Enstitüsü ile birlikte, HEP-100MF ikinci nesil manyetik odaklamalı Hall pervanesi geliştirildi. Buna ek olarak, Harbin Teknoloji Enstitüsü, HEMPT iticileri üzerinde araştırma yaptı ve mühendislik prototiplerinin geliştirilmesini tamamladı. Lanzhou Uzay Teknolojisi Fiziği Enstitüsü ayrıca LHT-70, LHT-60 ve LHT-100 gibi Hall iticileri geliştirdi.
1992 yılında, Çin Bilimler Akademisi Uzay Bilimi ve Uygulama Araştırma Merkezi, Çin Ulusal Vakfının finansmanı ile, performans testleri için itici gazlar olarak nitrojen, argon ve nitrojen-hidrojen karışımlarını kullanarak ark itkisi üzerine deneysel araştırmalar gerçekleştirdi. Pekin Kontrol Mühendisliği Enstitüsü, 2001 yılında ark tahrik araştırması yapmak için Tsinghua Üniversitesi Mühendislik Mekaniği Bölümü ile işbirliği yapıyor ve 2010 yılında 1kW hidrazin ark pervanesi mühendislik prototipinin geliştirilmesini tamamladı. Pekin Havacılık ve Uzay Bilimleri Üniversitesi, düşük güçlü ark elektrik tahrik teknolojisi, elektrikli itici duman simülasyonu ve vakum ortamı değerlendirmesi üzerine araştırmalar gerçekleştirdi.
1970'lerin başlarında, Çin Bilimler Akademisi Elektrik Mühendisliği Enstitüsü, PPT iticileri üzerinde araştırmalara başladı ve Aralık 1981'de, itici olarak PTFE kullanarak PPT mühendislik prototipi MDT-2A'nın balistik uçuş testini başarıyla gerçekleştirdi. Burası Çin Bir elektrikli iticinin ilk uzay balistik uçuş testi. 2000 yılı civarında, Çin Bilimler Akademisi Elektrik Mühendisliği Enstitüsü, orijinal araştırmaya dayanarak paralel plaka elektrot PPT ve minyatür koaksiyel PPT üzerinde araştırma yaptı. Son yıllarda, Ulusal Savunma Teknolojisi Üniversitesi, PPT'nin çalışma süreci ve tüyleri üzerinde sayısal simülasyon ve deneysel araştırmalar yürütmüştür.
Shanghai Jiaotong Üniversitesi ve Shanghai Space Propulsion Research Institute, alan emisyonu iyon itici teknolojisi üzerinde ortaklaşa bir araştırma yürüttü. İğne tipi indiyum çalışma sıvısı prensibinin ilk yerli prototipi geliştirildi ve başarılı bir şekilde ateşlendi ve iticinin volt-amper özellikleri, itme kuvveti ve spesifik dürtüsü üzerinde ön testler yapıldı. Çin Bilimler Akademisi Mekanik Enstitüsü, dar yuva alanı emisyonlu iyon itici üzerinde araştırma yaptı ve metal galyum mühendisliğinin avantaj ve dezavantajlarını gösterdi. Metalik galyumun sahadan fırlatma iticileri için iyi bir itici ikame olduğunu gösteren bir ateşleme testi gerçekleştirildi.
Son yıllarda, MPDT ve VASIMR gibi yüksek güçlü plazma iticileriyle ilgili yurtiçi araştırmalar yürütülmektedir. Pekin Havacılık ve Uzay Bilimleri Üniversitesi, katot ve anot hava girişi, süper iletken manyetik malzemeler ve diğer faktörlerin AF-MPDT üzerindeki etkisi üzerine araştırmalar yürüttü, orta ve küçük güçlü AF-MPDT'nin kararlı deşarjını gerçekleştirdi ve VASIMR spiral dalga plazma kaynağının tasarımını ve tasarımını gerçekleştirdi. Sayısal simülasyon çalışması.
1967'den 2011'e kadar temel araştırma ve uygulamalı araştırmalardan sonra, Çin'in elektrikli tahrik sistemi, ana dayanak olarak Hall ve iyon iticiler ve ark iticiler ve puls plazma iticileriyle yardımcı olmak üzere mevcut elektrik tahrik modelini oluşturdu. Uluslararası elektrikli tahrik teknolojisinin gelişim yönü ile senkronize edin. Şu anda yerli iyon, Hall vb. Uygulanmış olup, uygulama planına ark, PPT vb. Dahil edilmiştir.Bunlardan ark, iyon ve Hall pervanesi şu anda en çok kullanılan ana ürünlerdir. Bununla birlikte, uluslararası elektrikli tahrik ile karşılaştırıldığında, Çin'in yörüngede uygulaması yarım asır gecikmiştir.
2.2.2 Çin'in elektrikli itiş gücünün uzay uygulamaları
14 Ekim 2012'de, Shanghai Space Propulsion Research Institute ve Lanzhou Institute of Space Technology Physics tarafından geliştirilen HET-40 Hall pervanesi (itme 40mN ± 4mN, spesifik impuls 1500s ± 150s, güç 680W) ile donatılmış olan Practice 9A uydusu fırlatıldı. LIPS-200 iyon itici (itme 40mN ± 4mN, özel dürtü 3000s ± 300s, güç 1kW) yörüngede geliştirilmiş ve test edilmiştir. Bu, Hall elektrikli tahrik sisteminin ilk yurt içi uzay uçuş testidir. Pratikte 9A uydusunun başarılı bir şekilde doğrulanması, yerli elektrikli tahrik teknolojisinin temel teorik araştırmadan mühendislik uygulama araştırmasına geçtiğini gösteriyor.
Bundan sonra, çeşitli elektrikli tahrik teknolojisi projeleri başlatıldı. 2012 yılında, Harbin Teknoloji Enstitüsü ve Pekin Kontrol Mühendisliği Enstitüsü, ikinci nesil manyetik odaklamalı Hall iticisini ortaklaşa geliştirmeye başladı. 2013 yılında, iyon iticilerle donatılmış Practice 13 uydusu resmen kuruldu.Aynı yıl, Lanzhou Uzay Teknolojisi ve Fizik Enstitüsü LIPS-200 uzun ömürlü elektrikli tahrik sisteminin bir yer gösterimini gerçekleştirdi. 2014 yılında, LIPS-300 ile donatılmış tamamen elektrikli uydu platformu mühendislik geliştirmeye başladı.
Kasım 2016'da, Pekin Kontrol Mühendisliği Enstitüsü ve Harbin Teknoloji Enstitüsü ve Lanzhou Uzay Teknolojisi Fiziği Enstitüsü'nden LHT-100 (Plume Divergence Angle 36.2 °) tarafından ortaklaşa geliştirilen iki HEP-100MF (Plume Divergence Angle 15 °) modeli Hall iticisi (Şekil 5), Long March 5 ile yörüngeye fırlatılan SJ-17 sabit yörünge uydusuna monte edilmiştir. Bu test, dünyadaki manyetik odaklı bir Hall iticisinin yörüngede ilk doğrulamasıdır. HEP-100MF, havacılık ve uzay mühendisliği uygulamalarının ihtiyaçlarını karşılayan uzun süreli çalışma sonrasında çevresel sıcaklık değişiklikleri, deşarj parametresi kayması ve duvar morfolojisi değişiklikleri gibi çeşitli fiili rahatsızlık koşullarında kararlı manyetik odaklanma özellikleri sergiler ve performans göstergeleri dünyanın en üst sıralarında yer alır. HEP-100MF Hall pervanesi, Kasım 2016'da senkron yörüngede ateşleme, performans kalibrasyonu ve uzun sabit durum testini tamamladı. Sonuçlar yörünge üzerindeki verilerin yer verileriyle tutarlı olduğunu gösteriyor.
Şekil 5 SJ-17'deki itici
HEP-100MF Hall pervanesinin ana teknolojik ilerlemeleri şunları içerir: Hall pervanesi manyetik odaklama teknolojisi, termal elektromanyetik kaplin tasarım teknolojisi, düşük frekanslı salınım kontrol teknolojisi, düşük güç tüketimi ve yüksek güvenilirlikli oyuk katot, sıçramaya dayanıklı bor nitrür özel seramik malzemeler vb. teknoloji. En büyük teknolojik gelişmelerden biri, bulut sapma açısını (bulut sapma açısı) büyük ölçüde azaltan manyetik odaklama teknolojisidir. < 15 °), böylece duman ve uydu güneş panelleri arasındaki paraziti azaltır, duvardaki iyonların erozyonunu azaltır, ömrünü önemli ölçüde uzatır ve iticinin ömrünü 10.000 saate ulaştırır. Şekil 6'da gösterildiği gibi, aynı miktarda itme kuvveti oluştururken, 15 ° 'lik bir tüy açısına sahip HEP-100MF itici, 45 °' lik bir tüy sapma açısına sahip bir iticiden daha etkilidir (etkin itme, eksenel yöndeki toplam itme gücüdür). Ağırlık)% 36 oranında artırılabilir. 2016 yılında, yüksek verimli, yüksek etkili manyetik odaklamalı Hall tahrik teknolojisi, Çin üniversitelerindeki ilk on teknolojik ilerlemeden biri olarak derecelendirildi.
Şekil 6 Farklı kuş tüyü açılarında etkili itme diyagramı
12 Nisan 2017'de LIPS-200 iyon itici, Practice 13 uydusu için bir güç ünitesi olarak uzaya fırlatıldı. LIPS-200 iyon iticinin ana teknolojik ilerlemeleri şunlardır: hızlandırılmış ızgaranın ömrünü etkili bir şekilde uzatan ve güvenilirliği artıran üçlü ızgara yapısı ve optimizasyon; iyonizasyon odası manyetik alanını optimize etmek, plazma yoğunluğunu homojenleştirmek ve çalışma sıvısını iyileştirmek İyonizasyon verimliliği ve itme yoğunluğu; Boşaltma odasının manyetik alanı anot yakınında sınırlıdır ve merkez alanın çoğu alan içermeyen alana yakındır, bu da ışın homojenliğini geliştirir.
2 Temmuz 2017'de, LIPS-300 iyon itici, HEP-140MF ve HET-140 çok modlu Hall iticiler, Shijian 18 uydusuna monte edildi ve Long March 5 tarafından fırlatıldı. Manyetik odağın doğrulanması planlanıyor, Çok modlu, soğuk katot ve ateşleme güvenilirliği gibi birçok yeni teknoloji. Uydu, bir roket arızası nedeniyle yörüngeye sorunsuz bir şekilde giremese de, teknik olarak Çin'in elektrikli tahrik uygulamasının tamamen elektrikli tahrikte yeni bir sayfa açtığını gösteriyor.
Yerli elektrik tahrik teknolojisi ile uluslararası ileri teknoloji arasında büyük bir uçurum olduğu görülmektedir.Ancak son yıllarda yaşanan hızlı gelişmenin ardından yerli elektrik tahrik teknolojisi, prensip araştırma aşamasından itibaren hızla mühendislik uygulama aşamasına gelmiştir. Personel sürekli büyüyor. 2016 yılında 12. Çin Elektrik İtme Teknolojisi Sempozyumu sırasında Çin Astronotik Akademisi Elektrik İtme Profesyonel Komitesi resmi olarak kurulmuş, katılımcı sayısı 230'a ve ünite sayısı 64'e ulaşmıştır. Mevcut yerli elektrikli tahrik geliştirme modeli, Hall iticilerinin ve iyon iticilerin geliştirilmesinin ana hat olduğu, puls plazma iticilerinin ve ark iticilerinin desteklendiği ve çeşitli ana iticilerin araştırmasının aynı anda yapıldığı bir durum oluşturmuştur. Şu anda, itici güçlerin çoğu kademeli olarak temel araştırmadan uygulamalı araştırmaya geçmiştir ve hızlı bir gelişme dönemindedir. Gelişim düzeyi ile uluslararası ileri elektrikli itiş gücü arasındaki boşluk hızla daralmaktadır.
3 İticiler için uzay görevi gereksinimleri
Havacılıkta gelişme, önce güç. Son yıllarda, Çin'in kapsamlı ulusal gücünün sürekli olarak artmasıyla, havacılık endüstrisinin gelişiminde önemli ilerleme kaydedildi. Mars keşfi, uzay uydu ağı, tamamen elektrikli itici uydular ve yüksek hassasiyetli uzay bilimsel keşif uyduları gibi yeni uzay görevleri ortaya çıkıyor. Bu görevlerin uydunun tahrik sistemi için farklı gereksinimleri vardır.
(1) Çok modlu elektrikli itici: Transorbit yüksek itme gücü sağlar, konum koruması yüksek spesifik dürtülü tam elektrikli itme platformu sağlar.Yörünge transferi, pozisyon tutma ve tutum kontrolü gibi farklı görev aşamalarının iticiler için farklı gereksinimleri vardır. GEO yörünge transfer aşamasına (2800 m / s'lik hız artışı) girerken, yüksek güç kaynağı gereklidir ve etkin yük çalışmaz.Gemide bulunan elektrik gücünün% 70 ila% 80'i elektrikli tahrik için kullanılabilir. GEO yörünge konumu koruma aşamasında (750 m / sn'lik hız artışı), küçük bir güç kaynağı gereklidir.Elektrik gücünün çoğu yüke hizmet eder ve elektrikli tahrik, gücün yalnızca% 20 ila% 30'unu kullanabilir. Bu nedenle, farklı görev aşamalarındaki güç kaynağı kısıtlamaları altında, elektrikli iticiler farklı modlarda çalışacaktır. Farklı modlarda iticilerin genel performansını iyileştirmek için çok modlu elektrikli iticilerin uygulama gereksinimleri hakkında daha fazla araştırma yapmak gereklidir.
(2) Derin uzay keşif programının ana iticisi: yüksek özgül dürtü, geniş güç aralığı / ayar oranı
Derin uzay araştırmaları, güneş sisteminin ve evrenin kökenini ve evrimini keşfedebilir, uzay kaynaklarını geliştirebilir ve kullanabilir ve insan gelişimi için büyük önem taşır. Şu anda gerçekleştirilecek olan derin uzay keşif planları şunları içeriyor: Mars keşfi ve asteroit keşfi. Mars keşfi küresel uzaktan algılama, bölgesel devriyeler ve örnekleme dönüşlerini kullanacak. Asteroid tespiti, eşlik eden uçuş, bağlanma ve örnekleme dönüşü gerektirir. Uzayda güneş ile yıldız arasındaki mesafe sürekli değiştiğinden, enerji temini, itme ve özel dürtü gereksinimleri görev süresi boyunca büyük ölçüde değişir ve bu algılamaları gerçekleştirmek çok zordur. Bu nedenle, yüksek özgül dürtü ve geniş güç aralığı / düzenleme oranına sahip elektrikli iticiler geliştirmek gerekir.
(3) Yüksek hassasiyetli, çekilmemiş kontrol uydusu: mikro itme, yüksek çözünürlüklü
Dünyanın yerçekimi alanı ölçüm planı ve yerçekimi dalgası tespit planı ve diğer bilimsel ölçüm görevleri, uzay aracı platformunun artık bozucu kuvvetinin mümkün olduğunca küçük olmasını gerektirir. Uzay aracının yüksek stabilitesini sağlamak için muhafazakar olmayan kuvvetleri gerçek zamanlı olarak telafi etmek için sürüklemesiz bir kontrol yöntemi kullanmak gerekir. Konservatif olmayan kuvvetlerin büyük ve hızlı değişiklikleri göz önüne alındığında, iticinin yüksek yörünge kontrol hassasiyeti, geniş itme ayar aralığı, yüksek çözünürlük, hızlı tepki ve uzun yörünge süresi özelliklerine sahip olması gerekir. Örneğin, GOCE planı, itme sisteminin itme kuvvetinin sürekli olarak 1mN'den 20mN'ye ayarlanmasını, çözünürlüğün 12N'ye ulaşmasını, tepki hızının 2.5mN / s'ye ulaşmasını, itme vektörünün kararlılığının ± 0.2 ° 'den daha iyi olmasını ve itme gürültüsünün 12N /' den az olmasını gerektirir.
. İticiler için yerçekimi dalgası algılama gereksinimleri daha katıdır: itme sürekli olarak 1N'den 100N'ye ayarlanabilir, çözünürlük 0.1N'ye ulaşır, tepki süresi 50ms'den az, kullanım ömrü 10.000 saattir, spesifik dürtü 200 saniyeden yüksektir ve itme gürültüsü 0.1N'den azdır. /
.
(4) Ultra yüksek güçlü tahrik sistemi: nükleer güç tahrik sistemi
Astronotların kişisel güvenliğini sağlamak için insanlı derin uzay araştırmaları, uzayda astronotların aldığı kozmik radyasyonu azaltmak ve etkin yükü artırmak için görev süresini mümkün olduğu kadar kısaltmalı, ayrıca uzun mesafelerde "dış gezegen keşfi" yapmak gerekmektedir. Hava algılama sırasında, güneş panellerinin uçağın güç gereksinimlerini karşılaması zordur. Bu nedenle, süper güçlü bir nükleer güç tahrik sistemi geliştirmek gereklidir. Nükleer güç tahrik sistemi, bir nükleer reaktör tarafından üretilen termal enerjiyi termoelektrik dönüşüm teknolojisi ile elektrik enerjisine dönüştüren ve bir elektrik iticisini çalıştırmak için elektrik enerjisini kullanan bir sistemdir. Nükleer güç tahrik teknolojisi, insanlığın ustalaşmayı umduğu en yüksek enerji yoğunluklu tahrik teknolojisidir.Güneş enerjisine güvenmeden uzun mesafeli derin uzay keşiflerini gerçekleştirebilir.
(5) Ticari havacılık küçük uydu elektrikli tahrik: küçük boyutlu, hafif, kompakt
Ticari havacılık, iletişim, navigasyon ve uzaktan algılamayı temel alır ve "çeviklik ve hız, düşük fiyat ve güvenilirlik, platform paylaşımı ve aşırı odaklanma" ilkelerine bağlı kalır ve devletin desteğiyle hızlı bir gelişme trendi sergiler. Ticari havacılık için küçük uydular (genelleştirilmiş küçük uydular 500 kg'dan daha hafif) düşük maliyetlidir, döngüleri kısadır ve performansı yüksektir, bu da düşük maliyet, hafiflik ve küçük uydu tahrik sisteminin küçük boyutunu gerektirir. Ve küçük uydular, orijinal büyük uyduların görevlerinin bir bölümünü kademeli olarak taşıdıklarından, tahrik sistemi gereksinimleri sürekli olarak artmaktadır.Örneğin, bazı görevler yüksek özgül dürtü, uzun ömür gerektirir ve hassas mikro itme ve itme kuvvetinin doğru ayarlanmasını sağlayabilir. Tablo 1, farklı görevler için bazı gereksinimleri ve uygulanabilir iticileri özetlemektedir.
Tablo 1 Farklı uzay görevleri ve uygulanabilir iticiler için gereksinimler
4 Elektrikli tahrik araştırmasının temel yönleri
Çin'de halihazırda gerçekleştirilmekte veya planlanmakta olan uzay görevleri arasında dünyanın yerçekimi alanı ölçümü, "Tianqin Projesi" ve "Taiji Projesi" yerçekimi dalgası algılama görevleri ve diğer bilimsel araştırma görevleri, Mars yörüngesi ve iniş devriye görevleri ve Mars yüzey örnekleme ve geri dönüş görevleri yer alıyor. Asteroid keşif görevleri ve diğer derin uzay keşif görevleri; ayrıca yüksek çözünürlüklü optik uzaktan algılama uyduları, Beidou navigasyon uyduları ve diğer uyduların tutum kontrolü ve yörünge iyileştirme görevleri ve ticari iletişim uydularının küresel düşük yörüngeli uydu takımyıldızı yapım görevleri (Hongyan Takımyıldızı, Rainbow Bulut Mühendisliği).
Şekil 7, farklı iticilerin uygun olduğu uzay görevlerini göstermektedir.Yukarıda belirtilen farklı uzay görevlerinin gereksinimlerine ve farklı iticilerin özelliklerine göre, küçük iyon iticiler minyatürleştirilir, Hall iticiler büyütülür ve küçük uydulara uygun gelişme Darbeli plazma iticileri ve sürtünmesiz kontrollü iticilerin geliştirilmesi, yerli elektrikli tahrik araştırmalarının temel yönleridir.
Şekil 7 Elektrikli tahrik teknolojisinin uygulama kapsamı
4.1 İyon iticilerinin minyatürleştirilmesi
İyon iticinin uzay yükü sınır etkisi nedeniyle, güç / itme oranı büyüktür, itme yoğunluğu küçüktür (0.1mN / cm2 ~ 0.3mN / cm2) ve büyütmek kolay değildir. Bununla birlikte, radyo frekansı iyon iticisinin ve mikrodalga iyon iticisinin içi boş bir katodu yoktur, ancak çalışma ortamını iyonize etmek için bir radyo frekansı veya mikrodalga anteni kullanır, böylece minyatürleştirilmeleri kolaydır. Ayrıca, iyon iticinin yüksek kontrol hassasiyeti, yüksek özgül dürtü, yüksek verimlilik ve düşük itici yakıt tüketiminin avantajları nedeniyle, minyatürleştirilmiş iyon itici mikro uydular, yerçekimi alanı ölçümü ve yerçekimi dalgası algılama gibi alanlarda kullanılabilir. Almanya'daki Giessen Üniversitesi, 0.019 kW nominal güce sahip RIT-2.5 Micro-Cattle radyo frekansı iyon iticisini geliştirdi ve Japonya, 10W mikrodalga iyon itici -1'i geliştirdi.
4.2 Daha Büyük Hall pervanesi
İyon itici ile karşılaştırıldığında, Hall iticinin uzay yükü etkisi sınırlaması yoktur, bu nedenle büyük bir itme yoğunluğuna (1mN / cm2 ~ 3mN / cm2) ve bir uzay aracına entegrasyon için uygun olan büyük bir itme-güç oranına sahiptir. Hall pervanesi, megawatt düzeyinde güç ve on newton itme gücü sağlayabilir. Ksenon çalışma ortamı Hall iticisinin özgül dürtüsü, iyon iticininkinden daha küçük olmasına rağmen, itici olarak metal işleme ortamının kullanılmasıyla özgül dürtü önemli ölçüde iyileştirilebilir. Amerika Birleşik Devletleri, Rusya, Japonya vb. Hepsi yüksek güçlü Hall iticileri üzerinde araştırma yaptı. Amerika Birleşik Devletleri, 100 kilovatlık bir X3 kararlı durum plazma iticisi geliştiriyor. Rusya, 25kW ~ 140kW TAL-160 anot tabakası itici ve 5kW ~ 30kW SPT-290 kararlı durum plazma itici gibi yüksek güçlü Hall iticileri geliştirdi.
4.3 Darbe plazma itici
Darbeli plazma itici basit bir yapıya sahiptir ve katı itici yakıt ile itici gövdesinin entegrasyonu, tahrik sistemini küçük boyutlu ve hafif hale getirir. Ayrıca, darbe çalışması ön ısıtma gerektirmez, başlangıç süresi kısadır ve kontrol uygundur. Darbe tarafından tüketilen ortalama güç düşüktür, bu da güç kaynağı ve yapı gereksinimlerini azaltır. Düşük güçte bile yüksek özgül dürtüye sahiptir. Bu özellikler onu mikro uyduların yörünge terfisi ve bakımı, direnç telafisi ve pozisyon bakımı, tutum manevrası ve stabilizasyonu ve takımyıldız faz kontrolü gibi görevler için uygun hale getirir.İletişim, uzaktan algılama ve diğer alanlarda kullanılabilir ve ticari havacılık ve uzay gereksinimlerine çok uygundur. Ticari havacılığın güçlü gelişimi ile, PPT'ye de giderek daha fazla önem verilecek.
4.4 Sürükleme kontrolü olmayan itici
İlk sürüklenmesiz kontrol teknolojisi, klima tahrikiyle elde edildi. 1972'de ABD Donanması'nın TRIAD I uzay aracı, sürüklemesiz kontrol teknolojisinin doğrulanmasını tamamlamak için klima tahrikini kullandı. 2004'te fırlatılan GP-B uydusu, genel göreliliği doğrulamak için 16 helyum itici kullandı. etki. Bununla birlikte, elektrikli tahrik teknolojisinin olgunluğu ve pratik uygulama performansı uçuş gereksinimlerini karşıladığında, yüksek özgül dürtü, hızlı tepki, yüksek itme çözünürlüğü ve uzun ömür avantajlarına sahip elektrikli tahrik sistemleri, kademeli olarak klimalı tahrik sisteminin yerini almıştır. 2009 yılında, GOCE uydusu, uydunun muhafazakar olmayan gücünü gerçek zamanlı olarak telafi etmek için yörünge boyunca itici sistemi olarak İngiliz T5 iticisini benimsedi. LISA Pathfinder, LISA uydusunun gerektirdiği temel teknolojileri doğrulamak için itme sistemi olarak klima iticileri ve koloidal iticiler kullanır. Ve yaklaşan LISA ve Lyra görevlerinde, elektrikli tahrik sistemleri de kullanılacak ve elektrikli tahrik, uzay aracının çekilmeden uçması için ana itme yöntemi olacak. Bununla birlikte, klimalı tahrik ile karşılaştırıldığında, sürtünmesiz kumandalı elektrikli itici daha düşük bir olgunluğa sahiptir ve daha fazla iyileştirilmesi gerekir.FEEPHEMPT/()HEMPTLIPS-100
5. Sonuç
50
