
【電】 plasma engine
【化】 plasma
engine
【醫】 engine
等離子體引擎(Plasma Thruster)是電推進技術的一種實現形式,其核心原理是通過電離氣體生成等離子體,并利用電磁場對帶電粒子加速産生推力。該技術廣泛應用于衛星軌道維持、深空探測器推進等領域,具有比沖高、燃料效率優的特點。
從技術構成角度分析,等離子體引擎包含三個核心模塊:1)電離腔室(含惰性氣體工質如氙),2)射頻電源或電子回旋共振裝置(用于氣體電離),3)磁噴嘴(通過洛倫茲力加速離子)。NASA研究指出,這種設計可使比沖達到3000秒以上,遠超化學火箭的450秒。
當前主流類型包括:
根據《中國航天》期刊2023年綜述,我國研制的HET-80型推進器已實現1.5mN/kW推功比,應用于實踐二十號衛星平台。不過該技術仍面臨羽流發散控制、壁面侵蝕等技術挑戰,MIT等離子體科學中心正在研發新型磁性約束方案。
推力産生過程遵循麥克斯韋方程組: $$
abla times mathbf{E} = -frac{partial mathbf{B}}{partial t} $$ $$ mathbf{F} = q(mathbf{E} + mathbf{v} times mathbf{B}) $$ 其中離子在交叉電磁場中完成加速過程,最終速度可達30km/s量級。
等離子體引擎(又稱等離子發動機或離子推進器)是一種利用等離子體産生推力的電推進系統,主要應用于航天領域。以下從原理、特點、應用及技術挑戰等方面進行詳細解釋:
等離子體是物質的第四态,由電離氣體組成,包含等量正負電荷粒子(如離子和自由電子),具有強導電性且受電磁場顯著影響。宇宙中99%的可見物質(如恒星、星雲)均以等離子體形式存在。
如需更完整的分類或技術參數,可參考、2、4的原始資料。
【别人正在浏覽】