實踐十三號躋身一流衛星 靠的是“混合動力”

12日發射的實踐十三號衛星，在國內首次正式應用了電推進系統。按計劃，該系統將於幾天內點火啟動，在衛星的15年壽命周期內完成南北位置保持使命。

科技日報記者從該系統研制單位——中國航天科技集團公司五院510所了解到，實踐十三號衛星配置了4台LIPS-200離子推力器，採用了“燃料+電能”的混合動力電推進系統。510所所長張偉文介紹，電推進是一種先進的空間推進技術，相比傳統的化學推進，具有高比沖、小推力、長壽命、高可靠等特點。在長壽命航天器上應用電推進系統，能大幅減少推進劑的攜帶量，提高有效載荷比，延長航天器壽命。以實踐十三號衛星所用的東方紅三號B衛星平台為例，如果採用傳統推進方式，完成15年南北位置保持需要600公斤燃料，而採用混合電推進系統隻需60公斤燃料。這在大大降低發射成本的同時，還能省出重量用於增加有效載荷。

該所電推進事業部總經理張天平表示，電推進系統讓衛星“瘦身”后，能帶來更大的經濟效益。比如在燃料上省出的數百公斤重量，可以給衛星增加20多套通訊衛星轉換器，而每台轉換器一年的租金收益就能達到約100萬美元。

此外，電推進系統的“小推力工作”特點，具有操控更靈活、定位更精准、姿態調整更穩定等優勢。

據了解，世界范圍內將電能用於航天推進系統的構想，已有50多年歷史，美國在該技術上發展最為迅速，處於世界領先水平。2015年，美國將傳統化學燃料全部替代為電推進系統，實現了“全電推技術”。

510所對電推進系統的研發也持續了40多年，研制了多種規格的電推進系統產品。本次應用的產品自2007年從工程樣機起步，攻克諸多技術難題，最終完成工程化研制。2010年，該系統被選為東三B平台的標准配置，經過近兩年12000小時地面1:1長壽命考核試驗，以及160余項可靠性驗証試驗，具備了確保衛星在軌可靠運行15年以上的能力。

“目前我們是電推進技術水平最接近美國的國家，與美國僅存在5到10年的應用差距。”張偉文說。在他看來，當前我國航天技術的發展已離不開電推進技術。“如果沒有該技術，我們的衛星隻能算世界二流，隻有應用了電推進才能算真正的一流衛星。”他認為，未來的深空探測、載人空間站、空間太陽能電站、月球空間站的建設，以及天地往返的動力技術，都必須以超大功率電推進發動機作為動力之源。 （記者 付毅飛）