作业帮离子发动机是怎么回事,怎么工作的?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/04/28 03:45:33
离子发动机是怎么回事,怎么工作的?
离子发动机是太阳能电火箭发动机三种类型中的一种,故而又将其称为太阳能电火箭.太阳能电火箭是正在发展中的新技术,属于非常规推进系统.它与普遍使用的液体火箭、固体火箭等化学火箭有所不同,是靠太阳能工作,而非化学能.化学火箭发动机的推进剂把化学能转变为热能,经过喷管的气动热力加速,再转化为喷射燃气流的动能来产生推力.而太阳能电火箭发动机的工作介质则是通过太阳能转换成的电能予以加热的方式或这种电能产生的静电场、电磁场的作用获得动能来实现反作用推进的.
离子体发动机的原理是,经过光电转换装置将太阳能变为电能,再通过结构设计使电能产生电磁场；工作介质在高温下被电离,电子从原子或分子中跑出,丢掉电子的原子或分子带正电,逸出的电子带负电,它们在总体上是呈中性的,这就形成了等离子体；呈中性的等离子体具有导电性,与磁场能相互作用,由电磁感应可以获得产生加速度的力.概括起来说,就是利用太阳能引发的电磁场对载流等离子体产生罗伦兹力的原理,使处于中性的等离子状态的工作介质加速以产生推力.
这种太阳能电火箭比通常使用的化学火箭效率要高10倍,所需推进剂即工作介质较少,可使航天器有更多的空间装载有效载荷.由于它利用的是取之不竭的太阳能,故而能在太空无重力状态下连续运转几年时间.缺点是推力和加速度都很小,要使航天器达到预定的飞行速度,用时很长.如智慧1号的太阳能等离子体发动机提供的加速度只有0.2毫米/秒2.它的重要意义在于,假若这次飞行试验成功,今后就会在更远距离航行的航天器上采用这种推进系统.
离子体发动机的原理是,经过光电转换装置将太阳能变为电能,再通过结构设计使电能产生电磁场；工作介质在高温下被电离,电子从原子或分子中跑出,丢掉电子的原子或分子带正电,逸出的电子带负电,它们在总体上是呈中性的,这就形成了等离子体；呈中性的等离子体具有导电性,与磁场能相互作用,由电磁感应可以获得产生加速度的力.概括起来说,就是利用太阳能引发的电磁场对载流等离子体产生罗伦兹力的原理,使处于中性的等离子状态的工作介质加速以产生推力.
这种太阳能电火箭比通常使用的化学火箭效率要高10倍,所需推进剂即工作介质较少,可使航天器有更多的空间装载有效载荷.由于它利用的是取之不竭的太阳能,故而能在太空无重力状态下连续运转几年时间.缺点是推力和加速度都很小,要使航天器达到预定的飞行速度,用时很长.如智慧1号的太阳能等离子体发动机提供的加速度只有0.2毫米/秒2.它的重要意义在于,假若这次飞行试验成功,今后就会在更远距离航行的航天器上采用这种推进系统.