天宮空間站靠四臺(tái)霍爾推力器，兩次成功避險(xiǎn)馬斯克星鏈衛(wèi)星，在太空實(shí)現(xiàn)了閃轉(zhuǎn)騰挪。前段時(shí)間，航天科技集團(tuán)五院510所，大功率霍爾電推進(jìn)技術(shù)獲得重大突破，實(shí)現(xiàn)了單通道霍爾推力器，最大推力4.6牛的國(guó)際先進(jìn)水平，要知道美國(guó)多通道霍爾推力器，最大推力也才5.4牛。

看到這，估計(jì)大伙還是一臉懵，霍爾推力器，到底是個(gè)啥東西？

霍爾推力器

冷戰(zhàn)時(shí)期，美蘇爭(zhēng)霸從海底到天空，地球已經(jīng)容不下它們了，于是瞄準(zhǔn)太空做文章。

傳統(tǒng)的化學(xué)燃料雖然重量可以無(wú)限加，但是潛能有限，早晚會(huì)頂?shù)娇萍继旎ò?，所以從成本、?shí)際運(yùn)用、技術(shù)條件上，匹配不上美蘇爭(zhēng)霸太空的野心。于是雙方都發(fā)現(xiàn)了一個(gè)更強(qiáng)勁的動(dòng)力系統(tǒng)，電離子推進(jìn)。

美國(guó)人那會(huì)兒財(cái)大氣粗，信奉的是力大磚飛，更強(qiáng)的電場(chǎng)，更高的噴射速度，采用土豪玩法，把比航母還貴的阿波羅飛船，一艘接一艘的往天上扔，動(dòng)力系統(tǒng)采用的是離子推力器。

蘇聯(lián)人是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)，一貫看起來(lái)傻大黑粗的蘇聯(lián)，出乎意料的選擇了小家碧玉的方式，盡管工作原理和離子推進(jìn)器是相似的，都是通過電場(chǎng)對(duì)離子進(jìn)行加速，但結(jié)構(gòu)和電離方式，卻是截然不同的設(shè)置，因此命名等離子推進(jìn)器，又稱霍爾推力器。

沒用上霍爾推力器的美國(guó)，被蘇聯(lián)在太空大戰(zhàn)中，占盡了優(yōu)勢(shì)，國(guó)際空間站的建設(shè)，霍爾推力器可謂功不可沒。

霍爾推力器

那么問題來(lái)了，美國(guó)是怎么在霍爾推力器方面實(shí)現(xiàn)的彎道超車呢？答案是蘇聯(lián)倒下了。那個(gè)時(shí)候美國(guó)充分發(fā)揮了拿來(lái)主義精神，從瓜分了遺產(chǎn)之后的俄羅斯手里，拿到了一整套霍爾推進(jìn)技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上深度開發(fā)，最終轉(zhuǎn)化為具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以及核心競(jìng)爭(zhēng)力的霍爾推進(jìn)技術(shù)，領(lǐng)先了全球20年。

霍爾推力器那么厲害，我們難道就無(wú)動(dòng)于衷？我們?cè)诟陕锬兀?/p>

我們?cè)谕祹?，但是受限于沒錢、太窮，我們遲遲沒動(dòng)手。那個(gè)時(shí)候雖然我們?cè)趭^起直追，但是需要奮起直追的地方太多了，所以除了發(fā)射上去一個(gè)會(huì)唱歌的衛(wèi)星后，很長(zhǎng)一段時(shí)間，我們都在研發(fā)大國(guó)重器，畢竟落后就要挨打。

雖然沒錢做實(shí)驗(yàn)，相關(guān)的理論研究，我們一直沒落下，一直到90年代初，我們的荷包鼓起來(lái)了，信心足起來(lái)了，天上的嫦娥召喚我們了。

于是我們也去了趟俄羅斯。留下了足夠他們買上幾十噸大列巴的錢后，我們學(xué)回來(lái)了一整套第二代磁聚焦霍爾推力技術(shù)。

國(guó)情帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，讓我們能像兔子一樣跳著走。當(dāng)我國(guó)第一套磁聚焦霍爾推進(jìn)器，隨著火箭冉冉升空時(shí)，全世界都驚呆了。

因?yàn)?，那年美?guó)同類系統(tǒng)，還在地面測(cè)試中。那年俄羅斯同類系統(tǒng)，還在進(jìn)行組裝中。而我們的系統(tǒng)，比美俄的同類產(chǎn)品，性能提高了20%都不止。

霍爾推力器

那么霍爾推力器，究竟是個(gè)什么東西？其實(shí)這個(gè)原理很簡(jiǎn)單，就是高中物理知識(shí)，但是意義很重大，比如上個(gè)火星，回收個(gè)太空快遞。

常規(guī)的火箭推進(jìn)器，就像一個(gè)裝滿了火藥燃料，可以控制方向水平的大炮仗，一點(diǎn)就著，靠燃燒噴射氣流，然后將飛船推出地球的重力影響范圍，但是火箭燃料有限，而且釋放太快，沒辦法持久飛行；霍爾推力器，噴射的是離子流，所需燃料少，美國(guó)最新的霍爾推力器，可以在太空持續(xù)工作2.3萬(wàn)小時(shí)，相當(dāng)于可以從地球到火星來(lái)個(gè)折返跑了。

而霍爾推力器聽起來(lái)高大上，實(shí)際上用的技術(shù)是高中實(shí)驗(yàn)接觸過的“霍爾效應(yīng)”。

霍爾效應(yīng)中的磁場(chǎng)形成電勢(shì)差之后，可以約束電極射出的電子流，讓電子流在磁場(chǎng)中形成旋轉(zhuǎn)的霍爾閉環(huán)。電子流本身幾乎沒有質(zhì)量，無(wú)法利用動(dòng)量守恒拋出質(zhì)量后推動(dòng)自身前進(jìn)。這些電子流在電磁場(chǎng)的作用下加速，撞擊并電離作為推進(jìn)劑的氙氣，電離態(tài)的氙再被電場(chǎng)加速射出。那么，飛行器就能獲得向前的動(dòng)力。

這東西的好處，就是不用攜帶太多的化學(xué)燃料，不用任何化學(xué)反應(yīng)，直接靠電能噴射出的離子流獲得動(dòng)力，更節(jié)能環(huán)保，也更好控制。

我國(guó)霍爾推力器突破牛級(jí)的大關(guān)，讓我們10年內(nèi)探索太陽(yáng)邊境的計(jì)劃成為了可能，而不是像旅行者一樣，經(jīng)歷了兩代人的漫長(zhǎng)時(shí)光。