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由中国航天科技集团五院(中国空间技术研究院)510所自主研制的我国首台200毫米离子电推进系统,在经过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验证后,迎来了正式应用于航天型号研制过程中最为关键的一步。日前该系统在长寿命地面考核试验中已持续工作超过一万小时,为其在我国人造卫星、载人飞船等航天器上的广泛应用铺平了道路。
我国电推进技术已达国际先进水平
作为我国航天事业“国家队”,五院始终把自主创新作为改革发展的必由之路和根本保证,其所属510所也成为国内电推进技术研究及试验验证的“领跑者”。
据介绍,上世纪70年代初,510所与国外宇航界同期启动开展了电推进技术攻关,准确选定了离子电推进这一目前国际电推进技术发展的主流方向,并成功研制了直径80毫米的汞离子电推进系统,该成果于1987年获得国家科技进步一等奖。随后十余年间,在没有具体型号任务牵引、缺乏经费支撑的困境中,该所坚守理想,保留核心专业研究队伍,自筹资金持续不断开展技术攻关,又成功研制了90毫米氙离子电推进系统。
1999年,国家加大了对离子电推进系统发展的支持力度。510所趁势而发,在积极争取国家项目立项,取得集团、五院创新基金支持的同时,加大了自主投入力度,相继研制成功具有自主产权的电推进系统及其核心单机产品,在空心阴极与精密栅极组件设计和制造技术、气路高压绝缘技术、微小气体流量的精确控制技术等领域实现了全面突破。2007年该所从工程样机起步,在不到5年的时间里,研制成功200毫米离子电推进系统,走完了国外同阶段耗时近10年才走完的路。该系统装载在2012年发射的“实践九号”卫星上,经过长达一年的在轨飞行试验考验,表现优异。据专家评价,该系统已达到国际先进水平,一些主要技术指标优于国外同类产品。
2015年有望全面应用于我国航天器
近年来,电推进系统越来越受到青睐。目前国际上已发射和计划发射的离子电推进系统航天器数量已经突破50颗,数据分析显示,在未来国际宇航发射中,采用电推进系统的航天器所占比例将进一步扩大。面对竞争激烈国际宇航市场,我国如果不加快该技术的发展,意味着在未来竞争将失去主动权,甚至会把前一阶段辛苦打拼下来的国外市场份额拱手相让。
据介绍,510所将继续高擎引领我国电推进技术发展的大旗。张伟文表示,当前该所以国防科技重点实验室建设为契机,将电推进技术纳入国家级创新平台,并积极争取到民用航天预先研究、载人航天预先研究及国防基础科研等多方面支持,组建了一支专门从事电推进技术创新的研发队伍。该所自主投入研发了300毫米离子电推进系统等产品,可以满足我国未来东方红五号平台和全电推进卫星平台的应用;研制的100毫米、140毫米霍尔电推进系统,可以满足低轨卫星的轨道维持等推进需求。同时该所加快了新技术的试验验证,通过建造我国目前技术最先进、种类最齐全的电推进专用大型试验设备系统,开展了各类长寿命、高可靠试验,为电推进系统在我国航天器上广泛应用奠定了基础。
张伟文透露,预计2015年前后,510所自主研制的电推进系统将在我国航天器上全面应用,从而大大提升我国通信卫星系列平台、深空探测航天器、重力场测量卫星、载人航天空间站等航天器的整体技术水平和整器性能,进一步增强我国商业卫星的国际竞争力。