基本介紹
- 中文名：電火箭
- 外文名：electric rocket
- 別稱：電推進火箭
- 排氣速度：每秒可達幾十公里、幾百公里
- 特點：推力小、速度快、操作靈活等
- 適合：各種衛星的姿態控制和軌道修正
特點,分類,首次試飛,
電火箭是正在發展中的新技術，屬於非常規推進系統。也稱為電推進火箭，它和化學燃料的運載火箭工作原理不同。化學火箭利用推進劑的化學反應（燃燒或分解）產生燃氣，再使燃氣從噴管排出而產生推力。電火箭是藉助電能使工質離解成為帶電粒子，再通過加速這種帶電粒子流來獲得推力。它的排氣速度很高，每秒可達幾十公里、幾百公里，甚至更高。
特點
電火箭具有推力小、速度快、操作靈活等特點，於。歐洲首顆月球探測器“智慧—1號”上採用的這種新型動力裝置，利用高效砷化鎵太陽能帆板把太陽光能轉換成電能，並通過特設結構使部分電能產生電磁場；同時利用稀有惰性氣體氙氣作為工作介質。該新型動力裝置在太空飛行器上還是首次使用，它比通常使用的化學火箭的效率要高出10倍，且需工作介質較少，可使太空飛行器攜帶更多的有效載荷。由於太陽能是用之不竭的再生能源，因此它能在太空無重力狀態下連續工作幾年時間。 這種動力裝置的缺點是產生的推力很小，加速很慢。
分類
用電能加速工質（工作介質）形成高速射流而產生推力的火箭發動機。它與化學火箭發動機不同，能源和工質是分開的。電能由飛行器提供，一般由太陽能、核能或化學能經轉換裝置得到。工質常用氫、氮、氬或鹼金屬（銫、汞、銣、鋰等）的蒸氣。電火箭發動機比沖高、壽命長（可起動上萬次，累計工作上萬小時），但推力小於100牛（10公斤力）,適用於太空飛行器的姿態控制、位置保持和星際航行等。
1906年美國R.H.戈達德提出用電能加速帶電粒子產生推力的構想，並於1916年進行了初步試驗。電火箭發動機的推力很小，不可能用它從地面發射任何有效載荷，因此一直未能進入實用階段。直到1957年第一顆人造地球衛星上天以後，電火箭發動機的研究才逐漸引起重視。1960年以後，蘇聯、美國研製出各種電火箭發動機，並進行了多次空間飛行試驗。中國和其他一些國家也相繼開展了電火箭發動機的研究和製造。已研製成功 100多個不同類型、不同尺寸的發動機，使電火箭發動機進入了實用階段。
電火箭發動機由電源、電源交換器、電源調節器、工質供應系統和電推力器等組成。電源和電源交換器供給電能；電源調節器按預定程式起動發動機，並不斷調整電推力器的各種參數，使發動機始終處於規定的工作狀態。工質供應系統貯存和輸送工質。電推力器將電能轉換成工質的動能，使其高速噴出產生推力。
電火箭發動機按工質加速方式可分為三種類型：電熱火箭發動機、靜電火箭發動機和電磁火箭發動機。
電熱火箭發動機
利用電能加熱工質（如肼、氨、氫等）使其氣化，經噴管膨脹加速、噴出產生推力。電熱火箭發動機按加熱方式又可分為電阻加熱式和電弧加熱式兩種。電熱火箭發動機比沖為700～1000秒,推力為0.01～0.1牛（約10-3～10-2公斤力）。
靜電火箭發動機
這種發動機的工質（如汞、銫、氫等）從貯箱經過電離室電離成離子，在引出電極的靜電場力作用下加速形成射束。離子射束與中和器發射的電子耦合形成中性的高速束流，噴射而產生推力。推力通常在(0.5～25)×10-5牛之間，比沖達 8500～20000秒。
電磁火箭發動機
利用電磁場對載流電漿產生洛倫茲力的原理，使處於中性等離子狀態的工作介質加速以產生推力。其比沖為5000～25000秒。
首次試飛
1982年l月，我國第一次成功地進行了電火箭的空間飛行試驗。這次試驗成功，標誌著我國電火箭的研製工作已經進入了一個新階段，使我國繼美、蘇、日後，有了一種新型空間微推力火箭發動機。
發射電火箭，實際上是把離子加速器和發電設備搬到空間去，所以困難是相當大的。我國第一次試飛電火箭成功，說明我國在電火箭的研製中已經克服了許多技術困難，掌握了電火箭的基本規律。
