80多万发动机(30多万v6发动机的车)

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有一段话

作者蓝毛巾

2021年6月17日，舟十二号成功发射，以中国空间站的天、核心舱结束。在核心舱里，有很多技术可以达到世界初级水平，导游以此为荣。其中，霍尔引擎用于调整手势，保持轨迹作为一项新技术进入人们的视野。

与公共发动机不同，霍尔发动机不需要化学燃料，可以喷射出科幻片中美丽的尾焰，驱动宇宙飞船。

如果不需要化学燃料，它的动力来源是什么？

为什么要用这个设备？

这得从火箭发动机的原理说起。

“天河”号核心舱(来源：中国载人航天)

部分

化学火箭的极限在哪里？

无论是飞行、划船还是行走，想要获得向前的推力，只有一个办法——利用牛顿第三定律。比如走路的时候，我们需要脚受到地面的动力，然后前进，加速。

如果你有问题，在太空不努力，怎么拿到投掷器？

答案是——扔掉自己的一部分。

抛物面的反作用力变成了火箭本身。这仍然是牛顿第三定律的应用，也称为动量保护。

如果火箭想要推进，你必须“扔”东西。随着火箭技术的发展，越来越多的事情发生的越来越快。

按照推进能源的划分，最早的火箭叫化学燃料火箭，中国的长征五号火箭就属于这一类。它们燃烧燃料，快速排出的气体产生能量实现高级动力。

但是人们发现，这种火箭有一个致的缺点，就是耗油太多。

火箭大部分是燃料和燃料箱。人类历史上的火箭“土星五号”起飞重量超过3000吨，月球部分只有45吨，剩余质量几乎是燃料。

为了减少油耗，你必须从火箭开始。如前所述，通过运动和保存，火箭的推力和动量等于速度和质量的乘积，所以无论是燃烧前(和燃烧)的燃料还是燃烧后的燃料，只要燃烧后速度不变，运动动量就不变，也就是获得的推力不变。

所以为了减轻质量，没有升力，这个方法只有一个——以更快的速度扔出去。

但是发现通过化学燃烧，喷雾只能达到10km/s“天花板”的速度，难以满足我们的太空探索需求。要突破这个限制，只能走出去。

部分。

更高效的发动机离子推进器

如何获得更高的注射速度？科学家认为，产生当前人类能量最高速度的粒子加速器，使粒子达到99%以上的速度。

但它的体积比较大，可以直接装100米甚几十公里的长度，于是诞生了它的简化版——离子推进器。

离子推进器的原理是用电子轰击原子制备离子，然后用电场加速离子，来回传递推力。离子推进器的量很小，甚家用清洁机器人几乎都很大，喷射速度是化学燃烧的十倍。也就是说，只要消耗四分之一的质量功，就可以获得和化学火箭一样的推力。

NASA进化氙推进器(来源：NASA)

NASA的Evolution Xun离子推进器(next)计划一个7千瓦功率的粒子推进器。

但它有离子和加速电极栅的缺点，高速移动，但不仅影响效率，而且上不去，所以电极片报废。

第三部分

霍尔发动机

为了解决这个问题，科学家们从离子推进器的结构入手，开始改进离子的碰撞。

离子会撞到电极栅，因为原来的结构，离子产生区和加速区是分开的，离子要发射出来，必须经过电极栅，所以必然会发生碰撞。

如果能将两个区域并，不仅可以取消板块，还可以减少空间。人们可以通过取消喷嘴的阴极板来实现开放式结构，这样可以达到加速离子而不会遇到极板的效果，以避免腐蚀问题。

但是这就产生了一个新的问题：结两个方面来看，虽然可以避免离子和电极板的碰撞，但是有电子和正极板碰撞的缺点，导致离子明显减少。

对此，科学家想到了一个妙招，霍尔效应。

这个想法就是可控核聚变中的磁阻。利用磁场限制电子器件在电场中的运动，“把电子保持在“保持”里面，让它们与原子碰撞，形成离子然后喷出(其实为了避免螺旋桨吸附离子和飞机上壳吸附离子，喷出的离子也会以电子的方式把电子和中性原子结然后喷出)。

由于霍尔效应，这种推进器被称为霍尔推进器。

霍尔推进器原理(图片来源：参考文献3)

第四部分

除了工作，一切都准备好了。

接下来就是工作了。哪个原子用于电子碰撞产生离子？还是不直接用？

用节能，消耗同样的能量，粒子质量越大，动吗？量越大，推力越大。一般离子的质量是电子的一万倍，所以离子比较适。

为了形成离子原子，需要容易与电子碰撞电离，也就是说原子半径越大，原子半径越好；其次，不容易产生腐蚀性物质。所以次发现的几种原子量大的稀有气体成分原子量明显一致。

当然还要考虑其他因素，原子量只有12ms，半衰期(RN)太薄，还有辐射。

性。因此，更理想的是离子（KR）和XE）。与两者相比，虽然Thon Neon更有可能与电离碰撞，但它更兴奋。因此，在商业应用中，更受青睐。例如，掩盖的星形链卫星，使用的大厅螺旋桨作品是a。元素循环表（图片来源：VEER GALLERY）

在这一点上，大厅螺旋桨的原则已经清楚了，但为什么不在火箭发射时使用它？原因非常简单 - 推力低。例如，在核心机舱上使用的大厅螺旋桨，每个推力是80张振动，几乎是一个A4纸在地上，最近发达的推力，一个大厅推进器，它已经是世界上初步水平。这么先进的螺旋桨如何只能推纸？事实上，这种进步不仅看起来的推力大小，而且专注于工作的利用率。它被称为职业术语方面称为比例的比例。目前，推力X3霍尔螺旋桨，推力可以达到5.4N（图片来源：参考2）虽然大厅螺旋桨在不到一初期的工作中可以达到化学火箭的推力，但这是基于相同的质量工作的比较。事实上，一个是爆炸喷雾气体，一个是短的水长流动喷射原子，当然，大量功率要小得多。对于欧洲航天局的个月球探测器智能智能机构，它采用了离子螺旋桨，效率类似于大厅螺旋桨，只能每天喷百克燃料，并花一百公里加快时间。一半，从同步轨道进入环轨道需要13个月。

第5部分

虽然推力很小，但前景很远虽然它不能用于发射火箭，但大厅螺旋桨在空间微重量环境??中可能不平衡，并且它是意想不到的效果。首先，相对经济。当卫星在地球上飞行时，它将与散发性空气分子相撞，导致轨道减少，崩溃。为了保持轨道，需要安装卫星。但是，轨道下降过程非常缓慢，并且每年可以是几公里。因此，螺旋桨的推力要求不高，但从经济角度来看，燃料较少消耗燃料。这不是大厅螺旋桨的土地吗？因此，我国的日子和核心舱有一个大厅螺旋桨，在与舟12联系之前，它是完成维护赛道的工作。其次，连续是好的。为什么距离月亮最远，一个是化学燃料火箭消耗巨大。虽然阿波罗航天器花了三天时间去月??球，但发动机只工作了大约1010秒，其余的时间在太空中漂浮，只因为它无法承受巨大的燃料消耗。但是突起是不同的，尽管推力很小，但比例很高，消耗低，相同的工作更强大，最终速度仍然很快。美国深空1号探测器（使用离子螺旋桨）已经通过连续加速来达到恒星完整性，难以运行土星。这就像一只乌龟兔子，虽然大厅螺旋桨慢，距离较短，但昂贵可能持续，距离越长，距离越长，越“笑”到底。第三，更精确。我国的空间重力波检测计划系统“天琴”需要三个卫星，包括一个17万公里的平等三角形，具有极高的精度。为了保持位置精度，有必要具有高精度和小型的推动厅形语，例如实际使用的螺旋桨。依靠弹力控制0.1微米，它可以牢固地锁定队列中的卫星，保持重力波检测的可靠性。

天琴计划位置原理图（资料来源：国家航空航天官方网站）

应该指出的是，大厅螺旋桨推力很小，但舞台的状态。在未来，大推力大厅螺旋桨仍然存在一个大的发展空间，但它需要时间。该方法总是更加困难，期待着我国航空航天的历史，还要克服困难，一步一步。星海，漫长的旅程，在这种困难和荣耀之路上，只要你不放弃思考，你将永远飞得更快和更远。

参考：

[1]康小沱，杭冠荣，朱志春。霍尔电动促销技术的开发与应用。火箭促销。 2017,43（01）：8-17 + 37。

[2]康小玉，张艳，刘佳等。高功率霍尔电动促销研究现状及重点技术。促进技术。 2019,40（01）：1-11

[3]张敏。走廊推广技术 - 经过10年后的火星。空间。 2016年，（12）：42-45

[4]袁玉峰。打破太阳系披肩：霍尔螺旋桨。 Zhi。 2020.

我听说“科学有一个段落”的长期关注