【EC Portfolio News】首战告捷!星辰空间应用于我国太空基础设施建设的900W氪工质霍尔电推进系统成功在轨点火

2024-12-10

      2024年11月30日,由新型运载火箭长征十二号遥一发射的卫星互联网技术试验卫星采用北京星辰空间科技有限公司(简称:星辰空间)自主研制的900W氪工质霍尔电推进系统成功入轨。入轨后该系统顺利完成首次在轨功能测试和推力标定,在轨测定性能与地面标定数据一致,满足总体和用户要求。目前,推进系统已成功完成数小时点火,运行稳定。


      此次应用具有重要意义,这标志着氪工质在国内太空基础设施建设应用中迈向常态化,为后续太空基础设施建设的低成本、高效建设开辟了新路径。


图1:星辰空间900W氪工质霍尔电推进


星辰空间在此次任务中展现出了诸多技术亮点与创新能力:


自主研制能力:900W氪工质霍尔电推进系统由星辰空间独立研发完成,在继承公司成熟技术的基础上,通过了超3500小时的电推全系统长寿命试验考核,为系统长时间稳定运行奠定了基础。


国内首个中功率氪工质电推在轨应用:作为国内首台900W中功率氪工质霍尔电推力器,具备超4000h的稳态推力输出工作能力,其稳态推力在35~43mN可连续调节,为卫星长期稳定运行提供了有力保障。


工质效率提升:在同等推力输出条件下,相较于传统氙工质,星辰空间的氪工质推力器比冲提高近8%,有效提升了工质使用效率。


高压存储与精确流量控制:采用35Mpa复合材料气瓶与高精度压力流量控制单元,成功实现了国内首次氪工质在轨高压、高密度存储及小流量精确控制。


智能用电安全保障:基于阳极电流变化率预测技术,霍尔电推进系统具备了在轨打火早期预警与应急处理能力,极大增强了整星用电安全性,有效降低了卫星运行风险。


宽范围温度适应性:采用氪工质整个推进系统对环境温度的敏感性大幅降低,本次在轨电推系统在0℃的界面温度下稳定工作,突破了以往氙工质的严苛温控要求,极大地减轻了平台的热负担。


安全暂态点火技术:独有的暂态点火技术克服了入轨初期的恶劣点火条件,确保在入轨3天内即可快速点火。


本次成功在轨飞行有力地支撑了星辰空间900W霍尔电推产品的后续太空基础设施建设应用。


图2:北美防空网轨道6要素数据

(截止2024年12月8日,半长轴SMA轨控升轨超900m)


截止2024年12月8日,星辰空间900W霍尔电推进系统已成功完成数小时点火任务,图2展示的多次连续点火的轨控效果。根据测控基地对实时遥测的GNSS数据进行推力标定,结果显示与地面实测标定推力误差不到2%。另外,氪工质霍尔电推采用比例阀小流量高精度连续调节技术,实现了在高压条件下霍尔电推进系统高稳定度的推力输出,图3给出了在轨连续点火的遥测数据,稳态过程中阳极控制电流方差为0.000628829,充分显示了推力输出的稳定性。


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图3:连续1h点火过程中阳极电流和压力值遥测数据


值得一提的是,这是继今年400W氪工质霍尔电推系统在轨成功应用后,星辰空间在氪工质霍尔电推工程化领域取得的又一重要成果,进一步巩固了星辰空间在太空基础设施建设中的关键技术储备与领先地位。


作为国内霍尔电推进技术开发与工程研制的优势企业,星辰空间现已形成了功率覆盖100W~2000W、推力在5mN~90mN的多工质霍尔推力器产品型谱,可为我国太空基础设施建设提供高可靠性、低成本的动力解决方案。



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