实践十三号跻身一流卫星 靠的是“混合动力”

12日发射的实践十三号卫星，在国内首次正式应用了电推进系统。按计划，该系统将于几天内点火启动，在卫星的15年寿命周期内完成南北位置保持使命。

科技日报记者从该系统研制单位——中国航天科技集团公司五院510所了解到，实践十三号卫星配置了4台LIPS-200离子推力器，采用了“燃料+电能”的混合动力电推进系统。510所所长张伟文介绍，电推进是一种先进的空间推进技术，相比传统的化学推进，具有高比冲、小推力、长寿命、高可靠等特点。在长寿命航天器上应用电推进系统，能大幅减少推进剂的携带量，提高有效载荷比，延长航天器寿命。以实践十三号卫星所用的东方红三号B卫星平台为例，如果采用传统推进方式，完成15年南北位置保持需要600公斤燃料，而采用混合电推进系统只需60公斤燃料。这在大大降低发射成本的同时，还能省出重量用于增加有效载荷。

该所电推进事业部总经理张天平表示，电推进系统让卫星“瘦身”后，能带来更大的经济效益。比如在燃料上省出的数百公斤重量，可以给卫星增加20多套通讯卫星转换器，而每台转换器一年的租金收益就能达到约100万美元。

此外，电推进系统的“小推力工作”特点，具有操控更灵活、定位更精准、姿态调整更稳定等优势。

据了解，世界范围内将电能用于航天推进系统的构想，已有50多年历史，美国在该技术上发展最为迅速，处于世界领先水平。2015年，美国将传统化学燃料全部替代为电推进系统，实现了“全电推技术”。

510所对电推进系统的研发也持续了40多年，研制了多种规格的电推进系统产品。本次应用的产品自2007年从工程样机起步，攻克诸多技术难题，最终完成工程化研制。2010年，该系统被选为东三B平台的标准配置，经过近两年12000小时地面1:1长寿命考核试验，以及160余项可靠性验证试验，具备了确保卫星在轨可靠运行15年以上的能力。

“目前我们是电推进技术水平最接近美国的国家，与美国仅存在5到10年的应用差距。”张伟文说。在他看来，当前我国航天技术的发展已离不开电推进技术。“如果没有该技术，我们的卫星只能算世界二流，只有应用了电推进才能算真正的一流卫星。”他认为，未来的深空探测、载人空间站、空间太阳能电站、月球空间站的建设，以及天地往返的动力技术，都必须以超大功率电推进发动机作为动力之源。 （记者 付毅飞）