龍 丹，鄭 茜，劉 暢，尤浩琦，杜 婷，劉佩佩

(中國民航大學(xué) 天津 300300)

電推進(jìn)技術(shù)是一種先進(jìn)推進(jìn)技術(shù)，目前已發(fā)展出混合電推進(jìn)、霍爾電推進(jìn)、離子電推進(jìn)等多項技術(shù)，主要應(yīng)用于飛行器、超低軌道衛(wèi)星、深空探測器等多類航空器，其通過能源轉(zhuǎn)化的方式使電推進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)生推力。相比于其他推進(jìn)技術(shù)，電推進(jìn)技術(shù)比沖高、推力小且精確可調(diào)、壽命長，可以使航天器的運轉(zhuǎn)更高速、更長期可靠，同時可克服較小的阻力，滿足新型航天任務(wù)的需求。此外，以傳統(tǒng)煤油為燃料的發(fā)動機(jī)在減排降噪上的潛力十分有限，電推進(jìn)是一種新能源技術(shù)，在節(jié)能減排上有著較大的潛力，有利于促進(jìn)當(dāng)今社會的可持續(xù)發(fā)展。

電推進(jìn)技術(shù)憑著技術(shù)先進(jìn)、環(huán)境友好等優(yōu)勢正躍居為近年來在空間推進(jìn)領(lǐng)域發(fā)展和應(yīng)用最為迅速的技術(shù)，且越來越受到社會各界的重視。

1 電推進(jìn)技術(shù)的重要發(fā)展方向

近年來，隨著航空事業(yè)的迅速發(fā)展，電推進(jìn)技術(shù)逐漸成為航空業(yè)的焦點。2019年巴黎航展上，多家飛機(jī)制造商、發(fā)動機(jī)制造商和機(jī)載系統(tǒng)制造商的專家共同強(qiáng)調(diào)了電推進(jìn)技術(shù)發(fā)展的重要性，他們將電推進(jìn)技術(shù)稱為航空業(yè)“第三時代”的重要標(biāo)志。電推進(jìn)技術(shù)憑借其降低運行噪音、便于操控和航行、節(jié)能環(huán)保、系統(tǒng)能效更高等優(yōu)勢運用在航空的多個領(lǐng)域，本文主要介紹混合電推進(jìn)、霍爾電推進(jìn)和離子電推進(jìn)這3項技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和方向。

1.1 混合電推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展

混合電推進(jìn)技術(shù)就是利用渦輪發(fā)電、燃料電池、鋰電池等不同形式能源系統(tǒng)搭配組合，同時利用電能傳輸?shù)谋憬菖c控制靈活等特點使得推進(jìn)系統(tǒng)與飛行器能夠按照需要融合設(shè)計的一種技術(shù)。按照飛行器的工作環(huán)境和方式可分為三大類：航天器、航空器、火箭和導(dǎo)彈。當(dāng)前主要有2類飛行器采用電動機(jī)驅(qū)動：一類是采用電機(jī)螺旋槳驅(qū)動的固定翼飛機(jī)，主要用于滿足起飛重量大、航程遠(yuǎn)的需求，以X-57麥克斯韋飛機(jī)為例，這是第一架全電動試驗飛機(jī)的早期版本；而另一類是可實現(xiàn)垂直起降的旋翼飛機(jī)，如直升飛機(jī)，主要用于垂直起降和實現(xiàn)空中懸停[1]。

1.1.1 應(yīng)用于電力飛機(jī)

空客公司研發(fā)的E-Fan1.2是混合電推進(jìn)運用于飛機(jī)上的典型例子，見圖1。E-Fan1.2是E-Fan1.1的升級版本，它首次亮相是在2016年的EAA AirVenture會展上，空客公司還介紹了該項目的全新混合動力推進(jìn)系統(tǒng)是與合作伙伴西門子一起開發(fā)的。

圖1 E-Fan 1.2在EAA AirVenture 2016上首次亮相Fig.1 E-Fan 1.2 debuted at EAA AirVenture 2016

升級版的E-Fan1.2與純電動的E-Fan1.1相比在飛機(jī)駕駛艙的后部增加了一個活塞發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)能夠提供飛機(jī)航行在最大巡航速度時平飛所需的動力，同時可為鋰離子電池充電。該飛機(jī)所加裝的活塞發(fā)動機(jī)選用的是德國的Solo2625-02i(50kW)直列雙缸水冷電噴發(fā)動機(jī)，曾獲得多家航空公司的超輕型飛機(jī)認(rèn)證，重量只有24kg[2]。

升級的E-Fan1.2比E-Fan1.1的續(xù)航能力更強(qiáng)，E-Fan1.1先前的續(xù)航時間僅30min左右，但在加裝活塞發(fā)動機(jī)后，E-Fan1.2續(xù)航能力能夠延長至2h15min。但這個項目的研發(fā)是一個極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，同時因為各種其他因素，2020年4月，空客公司與羅羅公司已決定終止該項目。

1.1.2 應(yīng)用于支線客機(jī)

混合電推進(jìn)飛機(jī)與傳統(tǒng)的燃油飛機(jī)相比具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，在當(dāng)今全球民航運輸業(yè)越來越重視綠色和環(huán)保的時代，其低噪聲、低排放的優(yōu)勢對民用飛機(jī)極具吸引力。美國Zunum航空很好地將混合電推進(jìn)技術(shù)運用于支線客機(jī)，是混合電推進(jìn)支線客機(jī)的積極推動者。Zunum公司研發(fā)的ZA10支線客機(jī)如圖2所示。

圖2 Zunum公司ZA10支線客機(jī)Fig.2 Zunum ZA10 regional airliner

美國Zunum公司于2017年創(chuàng)立，是波音和捷藍(lán)(Jetblue)航空投資的初創(chuàng)企業(yè)，現(xiàn)已獲得波音HorizonX和捷藍(lán)技術(shù)投資機(jī)構(gòu)的風(fēng)險投資。該企業(yè)于2018年正式開展了12 座的 ZA10 支線飛機(jī)的研究。該支線飛機(jī)沒有采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)引擎，而是采用電池發(fā)電機(jī)和渦輪發(fā)電機(jī)2個動力驅(qū)動引擎，可以共同驅(qū)動2個500kW的電動涵道風(fēng)扇產(chǎn)生動力，其中飛機(jī)機(jī)載電池組提供500kW的功率，渦輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)則提供另外500kW的功率[3]。

ZA10支線飛機(jī)內(nèi)部使用的發(fā)動機(jī)是賽峰集團(tuán)提供的Ardiden3Z(阿蒂丹3Z)渦軸，該發(fā)動機(jī)用于驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。ZA10的渦輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)安裝在機(jī)體后部的2個涵道風(fēng)扇中間，機(jī)載電池組則是安裝在機(jī)體、機(jī)翼和短艙中[4]。另外，Zunum公司還選取了賽峰集團(tuán)的阿蒂丹3直升機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)作為ZA10支線飛機(jī)的動力裝置。Zunum公司之所以將ZA10飛機(jī)稱為混合電推進(jìn)飛機(jī)，是因為其推進(jìn)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計，即電池和渦輪-發(fā)電機(jī)是2個相對獨立的模塊，它們能夠獨立工作、互不干擾。飛機(jī)的電池是可以更替的，并且能夠隨著科技的發(fā)展而不斷升級，同時飛機(jī)航程隨著電池能量密度提升有望由2020年的1126km 提高至2030年的1609km。

與此同時，Zunum公司還計劃開發(fā)一款12座級的混合動力支線客機(jī)ZA12。由于ZA12支線客機(jī)的電池重量很小，不到飛機(jī)最大起飛重量的20%，同時飛機(jī)上還攜帶了363kg的燃料供燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)使用，能夠大大增加飛機(jī)的航程[5]。和ZA10支線飛機(jī)不同的是，ZA12支線飛機(jī)的電池模塊安裝在機(jī)翼中，這樣將來可在飛機(jī)C檢時更換更先進(jìn)的電池，而且Zunum公司還設(shè)想讓運營商在2次飛行之間為電池充電或更換電池，這樣可以節(jié)省停留時間。

1.2 霍爾電推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展

霍爾電推進(jìn)技術(shù)主要應(yīng)用于航天器的發(fā)動機(jī)上。霍爾電推進(jìn)是利用電子在正交電磁場中的霍爾效應(yīng)電離推進(jìn)劑并通過電磁場實現(xiàn)離子加速的，具有工作電壓低、可靠性高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)繼承性好、推力密度大等優(yōu)勢[6]。

霍爾推力器產(chǎn)生的巨大推力能夠長期高效地推動飛船前進(jìn)。除了可用于小行星任務(wù)之外，它也可用于火星基地建設(shè)和向太空發(fā)射貨物的任務(wù)中。

中國中間站核心艙“天和號”于2021年4月發(fā)射成功，圖3為“天和”號整體示意圖?！疤旌汀焙诵呐撟鳛橹袊鞂m空間站的一部分，其子系統(tǒng)設(shè)計就是基于霍爾電推進(jìn)技術(shù)。該技術(shù)不僅大幅提高了燃料使用效率，而且降低了空間站維護(hù)管理的成本[7]。

圖3 “天和”號整體示意圖Fig.3 Overall schematic diagram of Tianhe

空間站在圍繞地球運動的過程中會因為微重力和近地空間的稀薄大氣阻力產(chǎn)生一定的高度落差，所以為保證空間站維持在太空的一定高度，國際空間站需要消耗大量的燃料來提供動力，每年約4t，如果使用霍爾電推進(jìn)技術(shù)就可將燃料消耗降低到20%左右，也就是800kg左右[8]。空間站的“天和”核心艙搭載的中功率霍爾電推進(jìn)子系統(tǒng)是由上?？臻g推進(jìn)研究所承制的，該型霍爾推力器不論在國內(nèi)還是國際上均屬于研制較為成熟的產(chǎn)品。

1.3 離子電推進(jìn)技格的發(fā)展

離子電推進(jìn)技術(shù)是將電能和氙氣轉(zhuǎn)化為帶正電荷的高速離子流，其被施加靜電引力后，離子流加速運動，使推進(jìn)器時速大幅提高，從而推動航天器高速前進(jìn)。離子發(fā)動機(jī)的燃燒效率比常規(guī)化學(xué)發(fā)動機(jī)的燃燒效率提高大約10倍，因此，離子電推進(jìn)技術(shù)的有效利用能顯著降低能源消耗。

離子電推進(jìn)技術(shù)現(xiàn)已應(yīng)用于多類航天器、超低軌道衛(wèi)星和深空探測任務(wù)等方面。

1.3.1 應(yīng)用于超低軌道衛(wèi)星

重力梯度測量衛(wèi)星在超低軌道飛行時，由于大氣阻尼的影響，需利用推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行阻尼補(bǔ)償以達(dá)到無拖拽控制的目的。重力梯度衛(wèi)星的無拖拽任務(wù)在目前應(yīng)用較為廣泛的幾類推進(jìn)系統(tǒng)中，離子電推進(jìn)由于調(diào)節(jié)范圍寬、推力調(diào)節(jié)分辨率高、比沖高等特點，極其符合這一任務(wù)的需要，比其他推進(jìn)系統(tǒng)更具優(yōu)勢。由于普通的化學(xué)推進(jìn)和冷氣推進(jìn)在超低軌衛(wèi)星軌道維持任務(wù)中實現(xiàn)的軌道精度較低、時間較短，不具有優(yōu)勢。相比之下，離子電推進(jìn)軌道精度高、推力調(diào)節(jié)分辨率合適、比沖較高、壽命較長，是超低軌衛(wèi)星執(zhí)行軌道維持任務(wù)的佳選[9]。

1.3.2 應(yīng)用于深空探測器

近年來，離子推進(jìn)技術(shù)成功應(yīng)用于NASA深空探測器DS-1之后，又應(yīng)用于“日本隼鳥號”小行星探測器深空探測任務(wù)中，圖4為日本深空探測器“隼2”。離子推進(jìn)技術(shù)正顯示出越來越大的優(yōu)勢，其應(yīng)用越來越廣，深空探測的目標(biāo)越來越細(xì)，探測范圍越來越大、越來越遠(yuǎn)。在深空探測器的電推進(jìn)執(zhí)行巡航階段軌道機(jī)動任務(wù)中，離子電推進(jìn)的主要任務(wù)為主推進(jìn)，次要任務(wù)則包括軌道修正和姿態(tài)控制機(jī)動。

圖4 日本深空探測器“隼2”Fig.4 Japanese deep space probe Hayabusa2

近年來，我國的第一顆小行星探測旨在實現(xiàn)對Apophis小行星的伴飛、對Tukimit小行星的飛越探測和對1996FG3小行星的附著探測。在此類小行星探測任務(wù)中，離子推進(jìn)技術(shù)展現(xiàn)了顯著的優(yōu)勢。

2 國內(nèi)外電推進(jìn)技術(shù)發(fā)展對比

2.1 混合電推進(jìn)

2.1.1 俄羅斯

俄羅斯在電推進(jìn)飛行器基礎(chǔ)研究領(lǐng)域可謂先覺者，但在20世紀(jì)90年代初，由于蘇聯(lián)解體，其整個航空工業(yè)發(fā)展受到嚴(yán)重打擊，在電推進(jìn)領(lǐng)域的研究也就中斷了，直到2004年才開始逐漸恢復(fù)。

2017年，莫斯科航展上展出了一架配有功率500kW的混合電推進(jìn)動力裝置的飛機(jī)模型，該模型的推進(jìn)系統(tǒng)是由燃?xì)鉁u輪帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，然后用發(fā)電機(jī)驅(qū)動六葉螺旋槳旋轉(zhuǎn)；2019年9月，CIAM、西伯利亞航空研究所等參與的500kW混合電推進(jìn)飛機(jī)研發(fā)項目首個方案驗證機(jī)在CIAM試車臺上開展地面試驗；2019年，俄羅斯中央空氣流體動力學(xué)研究院(TsAGI)提出了輕型短距起降支線飛機(jī)分布式混合電推進(jìn)的研究方案，分布式混合電推進(jìn)是混合電推進(jìn)領(lǐng)域的創(chuàng)新性研究，其最大優(yōu)勢就是能夠極大地降低燃油系統(tǒng)的消耗量和排放量[10]。

2.1.2 美國

美國對于混合電推進(jìn)技術(shù)的研究相比于其他國家更加深入，領(lǐng)先于國際水平。美國最開始接觸混合電推進(jìn)技術(shù)是在N＋3的飛機(jī)概念研究中。美國航空航天局(NASA)是當(dāng)前航空航天領(lǐng)域眾多部門的佼佼者，其先見性地提出了亞聲速綠色研究飛機(jī)計劃。

2011年，NASA在和GE公司合作制造N-3X層流飛機(jī)時采用了混合電推進(jìn)系統(tǒng)；2014年3月，NASA德萊頓飛行研究中心建成了AirVolt電推進(jìn)試驗臺，之后在和航宇公司的合作項目中又開展了一系列混合電推進(jìn)系統(tǒng)一體化實驗臺的測試；2015年，NASA將P2006T型輕型活塞雙發(fā)飛機(jī)改進(jìn)成分布式混合電推進(jìn)飛機(jī)，P2006T飛機(jī)是一個傳統(tǒng)配置的高翼飛機(jī)，并通過了意大利最輕雙引擎飛機(jī)的認(rèn)證；2017年，NASA在美國丹佛舉行的航空航天學(xué)術(shù)會議上提出了“飛馬”混合電推進(jìn)支線客機(jī)的概念[11]，相比俄羅斯提前了2年，此后美國的多家航空公司也開始將混合電推進(jìn)技術(shù)運用于軍用飛機(jī)、民用飛機(jī)、公務(wù)機(jī)、通用飛機(jī)等多種飛機(jī)類型之中，并加以創(chuàng)新和改進(jìn)；2019年4月，柯林斯航空航天公司(聯(lián)合技術(shù)公司旗下)為了解決飛機(jī)推進(jìn)、動力與熱管理問題，宣布投資5000萬美元建設(shè)面積2300m2的先進(jìn)電力系統(tǒng)實驗室——“電網(wǎng)”，用來研究混合電推進(jìn)技術(shù)；2021年8月，安飛公司開展混合電推進(jìn)飛機(jī)航線試飛，使用的是EEL飛機(jī)，該飛機(jī)是一架經(jīng)過改裝的塞斯納337天馬座(Cessna337 Skymaster)飛機(jī)。

2.1.3 中國

當(dāng)前國內(nèi)對混合動力飛機(jī)的研發(fā)主要集中在小型飛機(jī)上。沈陽航空航天大學(xué)遼寧通用航空研究院和中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所合作的混合電動力有人機(jī)和無人機(jī)都已經(jīng)通過試驗飛行[12]。

2020年，通航民營企業(yè)——冠一通飛啟動了新能源混合動力GAX機(jī)型的研發(fā)，該款飛機(jī)現(xiàn)有客運和貨運2種機(jī)型，最大航程可達(dá)5000km，起降距 離＜500m，目前擁有較好的市場應(yīng)用前景。2020年4月，我國第一艘油電混合推進(jìn)應(yīng)急指揮船“深海01”在廣州黃埔文沖船舶有限公司順利下水，該船舶是國內(nèi)首艘使用鋰電池作為混合推進(jìn)動力的公務(wù)船。

2.2 霍爾電推進(jìn)

2.2.1 美國

美國在霍爾電推進(jìn)上的成功研究得益于俄羅斯。美國先前在霍爾電推進(jìn)技術(shù)上的進(jìn)展很慢，而俄羅斯則在國際上遙遙領(lǐng)先。早在1976年，蘇聯(lián)就將他們研究出來的霍爾電推進(jìn)技術(shù)運用到了衛(wèi)星上。蘇聯(lián)解體之后，美國和俄羅斯交流了霍爾電推進(jìn)技術(shù)，在1992年還簽訂了引入這項技術(shù)的協(xié)議。

20世紀(jì)90年代初期，美國勞拉公司引入了霍爾推力器，并進(jìn)行了研究與再開發(fā)；2008年，BPT-4000在美國的Aerojet GEO衛(wèi)星上運行，在該推力器的壽命實驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)了磁屏蔽技術(shù)，研究人員通過大量實驗研究將該技術(shù)成功運用于推力器研發(fā)之中；2010年8月，美國發(fā)射了一顆戰(zhàn)術(shù)通信衛(wèi)星AEHF-1，星箭分離后遠(yuǎn)地點推力器BT-4未能啟動，因此，采用BPT-4000的救援方案完成了軌道提升，并首次驗證了霍爾電推進(jìn)轉(zhuǎn)軌的可行性。近年來，美國開展了適用于空間運輸、載人深空探測等任務(wù)的大功率霍爾推力器的研究工作，并成功研制出了50kW級的NASA-457M、NASA-457Mv2、NASA-400M推力器原理樣機(jī)。

2.2.2 中國

國內(nèi)對于霍爾電推進(jìn)的研究相比于其他大國其實并不算晚，1967年就開展了電推進(jìn)研究工作。中國的霍爾電推進(jìn)技術(shù)和美國一樣也請教了俄羅斯。 1999年美國終止同中國的航天合作計劃之后，中國和俄羅斯進(jìn)行了一次技術(shù)上的交流，于是霍爾電推進(jìn)技術(shù)就被帶入了中國。中國的電推進(jìn)技術(shù)并不是照搬俄羅斯，而是在其基礎(chǔ)之上加以改進(jìn)。2012年，中國研究出的霍爾電推進(jìn)技術(shù)運用于搭載LIPS-200離子推力器和HET-40霍爾推力器實踐9A衛(wèi)星進(jìn)行空間在軌實驗，該實驗是我國首次進(jìn)行的電推進(jìn)技術(shù)的空間實驗驗證。在此之后，中國霍爾電推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展從基礎(chǔ)性預(yù)研階段正式進(jìn)入空間應(yīng)用階段； 2015年，80mN國產(chǎn)霍爾電推進(jìn)器到達(dá)了國際領(lǐng)先水平，同時能夠滿足在軌工作長達(dá)15年的壽命要求；2017年，用來搭載實踐十八號衛(wèi)星的東方紅五號平臺用了200mN功率5kW的霍爾電推進(jìn)器； 2019年，搭載著實踐二十號衛(wèi)星的東方紅五號平臺成功進(jìn)入軌道，標(biāo)志著我國已開始在航天領(lǐng)域使用大功率的霍爾電推進(jìn)器。

就目前來看，我國霍爾電推進(jìn)技術(shù)在空間站上的發(fā)展水平高于其他國家，且我國空間站利用霍爾電推進(jìn)技術(shù)已經(jīng)可以實現(xiàn)最優(yōu)軌道控制，不過在研發(fā)推力器的水平上還是稍遜于美國和俄羅斯。

2.3 離子電推進(jìn)

2.3.1 美國

1960年6月，世界上第一臺實用型電推進(jìn)裝置——離子推進(jìn)器誕生了，該離子推進(jìn)器為NASA格倫研究中心成功所研制，其研制引起了電推進(jìn)領(lǐng)域的轟動；1964年7月，NASA將2臺電子轟擊式離子推進(jìn)器發(fā)射向太空，其中一臺成功工作，標(biāo)志著美國在太空啟動離子推進(jìn)器的起點；1965年，離子推力器在美國完成了世界上首次空間飛行試驗；1970年，SERT-2號飛行器搭載著以汞離子為工質(zhì)的2臺離子推進(jìn)器升空進(jìn)入高達(dá)1km的極軌道，2臺離子推進(jìn)器在空間環(huán)境中分別完成了較長的工作時長和多次開關(guān)；1997年8月，由美國泛美衛(wèi)星公司發(fā)射的通信衛(wèi)星首次使用氙離子推力器(XIPS)來進(jìn)行南北位置保持，該氙離子推力器是世界上第一臺商用離子推力器；1998年，在“深空1號”的深空飛行任務(wù)中，離子推進(jìn)器首次成為主力推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用；2010年，波音公司進(jìn)行了BBS-702SP平臺開發(fā)計劃，標(biāo)志著全世界第一個全電推進(jìn)衛(wèi)星平臺的開啟，此平臺采用XIPS-25推力器徹底替代了化學(xué)推進(jìn)；2013年，美國宇航局研制了先進(jìn)離子推進(jìn)火箭發(fā)動機(jī)，此類離子電推進(jìn)技術(shù)可用于深空探索任務(wù)，這是一種太陽能電動推進(jìn)器，其效率高于化學(xué)燃料火箭，更適合用于完成深空探索任務(wù)。

美國是世界上第一個研制出離子推進(jìn)器的國家，同時也是離子電推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的壟斷者。在離子電推進(jìn)領(lǐng)域，美國在全球有著極其重要的地位。美國不僅成功將其作為主力推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用于深空飛行，還將其成功用于深空探測任務(wù)。美國早期的電推進(jìn)技術(shù)以汞離子推進(jìn)器為主，此外，氙離子推力器電子轟擊式離子推進(jìn)器也應(yīng)用于太空任務(wù)中，美國的離子電推進(jìn)技術(shù)仍在迅猛發(fā)展中，并在世界上占據(jù)重要地位。

2.3.2 中國

1967年，中科院電工所率先針對軌道提升任務(wù)開展了電子轟擊式汞離子推力器技術(shù)研究，分別研制了6cm和12cm的試驗樣機(jī)；1986年，中國航天科技集團(tuán)公司五院510所成功研制了毫米汞離子電推進(jìn)系統(tǒng)，1988—1993年成功研制了90mm氙離子電推進(jìn)系統(tǒng)；2015年，510所自主研制了中國首個衛(wèi)星用200mm離子電推進(jìn)系統(tǒng)(LIPS-200)，其能確保衛(wèi)星在軌可靠運行15年。

目前，我國自主研制的電推進(jìn)系統(tǒng)已在國際上達(dá)到先進(jìn)水平，已經(jīng)開始應(yīng)用于各項工程，并且可以滿足我國通信衛(wèi)星系列平臺、高軌遙感平臺和深空探測器的發(fā)展需求。經(jīng)過多項技術(shù)的研究與發(fā)展，我國的離子電推進(jìn)技術(shù)正一步一步得以提升，在國際上的地位也越來越重要。

3 結(jié) 語

目前，國外混合電推進(jìn)、霍爾電推進(jìn)與離子電推進(jìn)技術(shù)發(fā)展較為成熟，縱觀我國在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展歷史，我國努力研究發(fā)展電推進(jìn)技術(shù)的道路雖困難重重，但已在這條道路上披荊斬棘并使之更好地應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，故取得電推進(jìn)技術(shù)在國際上較為成熟甚至領(lǐng)先的成果。然而目前電推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展仍存在一些難點和挑戰(zhàn)，如電源處理單元的多模塊組合的高電壓輸出、高電壓絕緣防護(hù)技術(shù)及多路穩(wěn)流源集中設(shè)計技術(shù)的難點和離子推進(jìn)器高功率化、超高比沖化、系統(tǒng)簡化及可靠性提升、微小推力范圍連續(xù)可調(diào)等，這些挑戰(zhàn)意味著今后還需在電推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域開展更多的研究探索。因此，我國應(yīng)借鑒國外電推進(jìn)技術(shù)發(fā)展的經(jīng)驗，發(fā)揮創(chuàng)新精神，利用技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展電推進(jìn)技術(shù)，堅持不懈地解決電推進(jìn)技術(shù)研發(fā)過程中遇到的難題和挑戰(zhàn)。只有這樣，我國電推進(jìn)技術(shù)才會迎來一個長期光明的未來，才會為全球電推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展提供良好的經(jīng)驗借鑒，才能促進(jìn)電推進(jìn)領(lǐng)域的發(fā)展。■