等離子發動機的原理
1樓：贛南臍橙
提到離子發動機，在很多人的看來顯得十分神秘的，其實它就是我們通常所說的「電火箭」。下面一起分享關於什麼是等離子發動機及工作原理。
它是電推進系統的一種，並已經在國內外應用相當成熟，其應用的主要介質就是等離子體，使用洛倫茲力讓帶電原子或離子加速通過磁場，來反向驅動太空飛行器。
離子發動機及工作原理。
離子發動機原理：
等離子發動機的能量來自電力，可以來自太陽能電池板，或者核電池，通過從發動機尾部噴射出陽離子來推動飛船前進，所以離子發動機的驅動方式也被叫做電力驅動方式。從發展趨勢來看，美國的研究範圍幾乎覆蓋了所有型別的電推力器，但以等離子發動機的研製為主，美國航宇局在其中扮演了最活躍的角色。最近它有一項規模很大的計劃，即「太陽電推進技術應用及準備計劃」。
雖然離子發動機過去在衛星上經常使用，但都是作為輔助發動機，用於姿態調整或者軌道維持。而深空1號第一次將離子發動機作為主發動機使用，深空1號的離子發動機也是迄今為止將電能向推力轉化效率最高的，在太空中執行壽命最長的，也是比衝量最高的，比衝量超過3000秒。
發動機等離子動力究竟是什麼意思
2樓：匿名使用者
目前航天的系統分為化學推進和電推進兩種系統，中國幾乎都是使用的化學推進系統。但是電推進比化學推進有以下的有點：
1、電推進不受化學推進劑可釋放化學能大小的限制。經驗表明一般化學推進劑的能量為70mj/kg。電推進不受這些限制，它理論上可以達到任何能量。
2、電推進的比衝比化學推進的比衝高很多。
由於電推進比化學推進的比衝大得多，所以它所需的推進劑將會少的多，從而增加衛星的有效載荷，提高衛星效能和效益。但是電推進也有它的缺點，比如它僅能應用於小推力系統。低推力、高比衝的性質使得電推進的主要應用為：
位置保持、重定位和姿態控制。對一些在軌推進的任務，電推進有明顯的優勢。它可以獲得比化學推進更準確的姿態和化學控制。
對一些重定位的任務，重定位的速度會更快並且能量消耗也更少。
等離子發動機是電推進系統的一種，並已經在國外應用相當成熟。只是在中國還處於初級階段，其應用的主要介質就是等離子體。
3樓：假公成私
那是唬人的。只是在某些零部件上採用了等離子氣相沉積（一種表面處理工藝）技術，就宣稱發動機是等離子的，太搞了。你要是在零件生產中使用了放射線探傷，也可以起名叫核能摩托！
等離子發動機的只差一步
4樓：筁
建造vasimr就是張福林在20世紀70年代提出的主意。它能同時具有化學火箭發動機和離子發動機的能力。傳統化學火箭發動機擁有高推力、低比衝，離子發動機則是低推力、高比衝。
而vasimr，它能在高推力、低比沖和低推力、高比衝之間的自由轉換，在這兩者之間調整引數，所以被稱作「可變比衝」。
張福林一直致力於該專案研究，但之後的20多年裡他忙於作為太空人7次進入太空。直到2005年，他從nasa退役組建了ad astra火箭公司，試驗場就在他的出生地哥斯大黎加附近的航空中心。
突破性成果在2 0 0 8年到來，這就是vx-200等離子引擎測試臺，它利用氬氣作為推進劑的第一階段達到了全功率30千瓦。vx-200全方位超越了傳統的等離子發動機：比衝在3000~30000秒之間隨意轉換，也就是噴射等離子的速度在30~300千公尺/秒，能量轉換效率高達67%。
張福林說：「用它飛到火星只需39天，這樣能節省大量的燃料、食物、水、空氣，太空人也能擺脫長時間的宇宙射線輻射。」
vx-200分為三部分：在前部單元裡，首先是把噴出的氣體電離生成等離子體，類似於在蒸汽機裡燒開水，這是以一種螺旋波射頻天線（helicon rf antennas）來實現；中部單元充當放大器，它用電磁波的能量進一步把等離子體加熱到幾百萬度；而尾部單元的磁性噴嘴可將等離子體的能量轉化為噴氣口的速度，從而產生反向的推力。
張福林解釋說，vx-200使用了新的演算法來控制和穩定等離子體，主要是控制超導磁場。通常來說，火箭發射時噴射氣體溫度越高，比衝量就越高。為最大限度利用效能，vasimr火箭中部單元的溫度相當於太陽中心的溫度。
但是火箭發動機的噴射嘴所能承受的溫度有限。噴嘴溫度太高，用什麼材料是乙個問題。和核聚變裝置一樣，解決的辦法是使用磁場。
在強磁場，比如超導磁體產生的磁場下，等離子體會以固定頻率旋轉。發動機的中部單元在磁場控制下讓其按自然頻率繞磁場旋轉，當溫度迅速上公升之後，再從尾部單元把旋轉變成軸向運動並釋放出去。所有這些極端變化的環境都要求對磁場和電磁波精準的控制，這是新的控制演算法的功勞。
截止2009年5月底，vx-200真正上天的原型機已經開始了試驗，它能實現從近地軌道到月球軌道的變軌。
等離子發動機的發展問題
5樓：鞏莊雅
核動力還是太陽能？
vasimr最終將是乙個核電火箭發動機。」張福林認為，因為目前最好的動力**就是核反應堆。等離子發動機需要超長的持續電力**，用核裂變反應堆為vasimr提供電力，能很輕鬆地將人們帶到火星，使用的燃料比化學火箭少很多，飛行時間也會少很多。
這要求攜帶乙個電力**裝置。
但是vasimr的主要買家nasa卻始終對它的動力源守口如瓶。他們所說的能源方式是使用乙個巨大的太陽能電池板。但電池板的效率不夠高，如果想往外圍的深空繼續進發，或者運送更大的載重，就必須獲得更大的電能，至少應該達到以兆瓦計算的規模，而目前的vasimr最多也就200千瓦。
對太陽能電力系統進行改進以增加太陽能的利用效率，唯一可預期的方式是使用奈米技術，但需要多久才能發展出能實用、可靠的技術呢？還沒有答案。唯一的選擇就是使用核電系統，nasa的表態可能是考慮到安全問題，以及公眾的「談核色變」。「很明顯，核裂變只要設計正確，操作維護認真，是可以安全執行的。」vasimr研究專案小組的負責人對使用核技術並不迴避，他說：
vasimr是在太空飛行器公升上太空之後才開始啟用，核反應堆在離開地球時處於惰性狀態，並且我們將它拆開後才向太空運送。因此任何單獨一部分都不會對地球造成威脅，惰性狀態下的鈾也沒什麼危險。」
技術已經能讓船載核電系統產生數百千瓦的電能，而且在不遠的將來能發展到兆瓦的級別。離子發動機的推力仍舊比不上傳統的火箭發動機那麼高，不適合做火箭的第一級發動機，很難將有效載荷從地球帶到近地軌道。但比衝量方面的優勢則很明顯，到了近地軌道，離子發動機的優勢才能顯現。
張福林和他的團隊希望在測試中將動力公升至200千瓦，這足夠提供大約千克的推力。聽上去並不太多，但在太空中，千克的推力可以驅動2噸重的貨物。
2012年，ad astra的vasimr原型（使用太陽能發電，而不是核能）將被帶到國際空間站，一名太空人將在太空行走中安裝這臺200千瓦的發動機。如果一切順利，用5牛頓的推力，就能讓國際空間站實現變軌。試驗成功與否，將暗示著vasimr能否為nasa畫出下乙個十年計劃的美好前景—輕鬆將人員或貨物送上月球，或者火星。
等離子發動機的介紹
6樓：蘭晴利
等離子發動機是電推進系統的一種，並已經在國內外應用相當成熟，其應用的主要介質就是等離子體。
等離子發動機的遊戲中的離子發動機
7樓：手機使用者
在坎巴拉太空計劃（kerbal space program、ksp）（太空探索遊戲）中也同樣存在一種等離子發動機，使用氙離子作為推動它的「燃料」，推力非常小，而且耗電巨大，往往被玩家稱為「電推」。
名稱：ix-6315 dawn electric propulsion system
徑向安裝尺寸：小。
費用：8000
質量：推進力（大氣）：
推進力（真空）：
推重比（大氣）：
推重比（真空）：
比衝量（大氣）：100
比衝量（真空）：4200
電力最大消耗：
氙氣最大消耗：
等離子體帶什麼電，等離子體的帶電性
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