航天510所研制電推進系統(tǒng)搭載“實踐二十”成功發(fā)射

中新社蘭州12月28日電 (記者 南如卓瑪) 12月27日20時45分，實踐二十通信衛(wèi)星搭載于長征五號遙三火箭順利發(fā)射升空，本次搭載于實踐二十號的LIPS-300離子電推進系統(tǒng)由中國航天科技集團有限公司五院510所自主研制。該衛(wèi)星是中國“航天強國”建設的標志性、階段性產(chǎn)品。

510所所長王小軍接受記者采訪時表示，實踐二十通信衛(wèi)星具有重要意義，從技術(shù)角度看，該衛(wèi)星成功發(fā)射標志著中國在通信衛(wèi)星領(lǐng)域能夠達到國際同期先進水平。

王小軍說，實踐二十衛(wèi)星作為東方紅五號衛(wèi)星公用平臺首飛試驗星，是中國新一代通信衛(wèi)星的“探路者”，具有大容量、寬覆蓋、長壽命、可擴展、多適應等特點，性能較現(xiàn)役通信衛(wèi)星有極大提升。

據(jù)510所電推進事業(yè)部總經(jīng)理耿海介紹，LIPS-300離子電推進系統(tǒng)比沖可達到3500s以上，最高達到4000s。首次擁有了高、低功率工作雙模式，任務能力由南北位保單項任務，拓展到變軌、姿態(tài)維持和動量輪卸載多項任務，是支撐實踐二十衛(wèi)星卓越性能的核心技術(shù)。

“如同汽車發(fā)動機一樣，推進系統(tǒng)是航天器的核心分系統(tǒng)之一。”耿海舉例稱，過去使用化學推進時，一顆重5噸的衛(wèi)星，60%的重量都是化學燃料，若采用LIPS-300電推進系統(tǒng)，重量可減掉2.5噸，這意味著僅發(fā)射成本一項就打了五折。

510所電推進事業(yè)部電推進系統(tǒng)設計師王亮說，為完成這項任務，該所科研人員在國內(nèi)電推進技術(shù)領(lǐng)域中，首次引入并改進了四極環(huán)尖磁場技術(shù)，實現(xiàn)該項技術(shù)的核心在于解決磁場與等離子體放電之間的耦合關(guān)系，實現(xiàn)更高密度和更為均勻的等離子體，從根本上打破了原來三極場的放電室的局限性。

長壽命是LIPS-300離子推力器的另一大技術(shù)突破。本次任務中LIPS-300離子推力器除了保障單一的衛(wèi)星軌道保持任務外，還需滿足軌道轉(zhuǎn)移的任務需求，這要求推力器要達到20000小時的技術(shù)指標。

為達到該指標，研制團隊先后嘗試了變孔徑技術(shù)、應力釋放、微小間距熱控技術(shù)、微小間距高壓絕緣技術(shù)等，創(chuàng)新性地采用三柵極設計，新設計了發(fā)射電流20A的空心陰極，采用了更耐濺射的新型材料。

為驗證該技術(shù)的有效性，510所試驗人員熬過無數(shù)日夜，在地面開展了長達數(shù)月的熱真空試驗和1:1壽命驗證實驗。最終產(chǎn)品如期交付，為實踐二十衛(wèi)星插上輕靈的“翅膀”。(完)