LHT40低功率霍尔推力器放电特性试验

陈新伟，顾左，高俊，郭宁，王尚民，赵勇，冯杰，史楷，蒲彦旭，李贺

兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室，兰州 730000

1 引言

近年来，微小卫星[1]因其应用广泛、经济高效受到卫星制造商们的广泛关注，在未来具有巨大的发展潜力。微小卫星高精度的轨道机动需求，进一步促进新一代高性能、高可靠性微小推进系统的应用。

在多款电推进系统中，霍尔推力器具有结构简单、推力小、寿命长、集成度高、比冲适中、推功比高[2-4]等诸多优点，实现了广泛的空间应用，主要执行姿态控制、轨道提升、深空探测等多种轨道任务。截止目前为止，1～5 kW的功率[5-6]范围内的霍尔推力器已有多款推力器实现在轨型号应用。

近几年，随着地轨互联网星座的蓬勃发展，以OneWeb、SpaceX“星链”(Starlink)为代表的商业互联网对低功率霍尔推力器的应用十分火热。英国通信公司OneWeb(一网公司)截至2020年3月，其发射卫星数达74颗，均采用了SPT-50M系列的霍尔推力器作为地轨卫星主推进系统。2019年以来SpaceX公司发射的875颗“星链”卫星均采用200 W的低功率霍尔推力器。

在低轨卫星星座、微纳卫星高速发展的迫切需求下，功率量级为0.5～500 W的低功率霍尔推力器受到各航天大国的关注。俄罗斯、美国等为代表的国家在低功率霍尔推力器领域的研究已经取得了突破，研制了多款低功率霍尔推力器，并开展了大量推力器性能优化、提升的试验研究工作，例如美国Busek公司研制200 W BHT-200[7-8](推力12.8 mN，比冲1 390 s，效率24.5%)，600 W BHT-600[9](推力39 mN，比冲1 530 s，效率49%)，俄罗斯火炬局研制的220W SPT-50[10](推力14.0 mN，比冲860 s，效率26%)，SPT-70[11](推力40.0 mN，比冲1 500 s，效率46%)等多种型号的低功率霍尔推力器产品已实现了空间在轨应用。……