国际首次！AI设计霍尔电推进，海淀企业造出同功率最轻“卫星心脏”
发布时间：2026-11-04
信息来源：中关村科学城官微
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发布时间：2026-11-04
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在浩瀚太空中，卫星的每一次轨道调整、每一次精准变轨，都要靠星上推进系统提供动力。其中，以电能为动力、比冲高、推进剂消耗少的电推进系统，正成为卫星在轨长期运行的关键“心脏”。
近日，海淀企业遨天科技（北京）有限公司成功研制新一代5kW级氩工质中置阴极霍尔电推进系统，并在国际上首次实现用AI设计霍尔电推进。实测数据显示，这套系统推力器仅重2.6kg，配套的新一代压力流量调节模块重0.6kg，为截至目前公开报道中同功率等级最轻的氩气霍尔电推进系统，核心性能比肩SpaceX星链V2 Mini卫星所用氩气霍尔推力器。
AI设计流程与氩气地面点火实拍图
霍尔电推进系统是电推进的主流技术路线之一，具有推力小、比冲高、寿命长的特点，主要用于卫星轨道维持、升轨与降轨、姿态调整，也可用于深空探测等任务，能以极少的推进剂大幅延长航天器在轨寿命，是卫星在轨机动的“发动机”。氩气是空气分离的大宗副产品，来源丰富、成本较低，但其第一电离能（15.76eV）明显高于氪（14.00eV）和氙（12.13eV），电离难度更大，此前在空间电推进中应用有限。SpaceX已在星链V2 Mini卫星上首次实现在轨应用氩气霍尔推进器。
在上述产品研制过程中，遨天科技建立了完整的AI设计模型与流程。该AI模型可实现霍尔电推进器性能的快速预测，预测时间小于0.1秒、误差小于6%，相关成果已成功应用于我国某星座数字孪生项目。在此基础上，AI可根据目标性能反向寻找最优设计参数，并通过关键参数空间筛选提高优化效率，优化结果已用于后续产品详细设计与研制。遨天科技相关负责人表示，此次5kW级中置阴极产品正是公司推动霍尔推力器向更轻质量、更高功率、更长寿命、更低成本、更强性能、更多工质、更快交付方向发展的新成果。
据介绍，遨天科技通过氩工质高效电离技术攻关并结合AI技术，使氩气工况在2kW至5kW范围内稳定工作。在氩气工质、4.2kW功率下，该系统总效率达到50%、推力163mN、比冲2650s，与SpaceX星链V2 Mini卫星所用氩气霍尔推力器处于同一水平。除氩气工况外，该系统氪气工况同样表现出色，在1kW至6kW范围内稳定工作，最高比冲超过2265s（@300V）、最大推力超过280mN、最大效率超过56%。氪气电离效率更优、性能稳定，适合对推力精度和响应速度要求较高的任务，卫星总体可根据任务需求在氩气与氪气之间灵活选择：大规模部署采用氩气控制成本，高性能机动采用氪气保证推力性能。
氩气工况实测性能曲线
在轻量化方面，该系统推力器与压力流量调节模块均由遨天科技自主研发，推力器采用自研大发射电流阴极及阴极中置架构，成功解决多项工程应用难题，实现轻量化与高性能的平衡。推力器零件数量少，实测仅重约2.6kg；配套压力流量调节模块采用自研阀件冗余设计和高集成设计，仅重0.6kg，并已在轨验证高控制精度和长期流量控制稳定性。二者组合为公开报道中同功率等级最轻的氩气霍尔电推进系统。由于结构紧凑、零件数量减少，批产效率提升1倍以上。对于巨型星座建设而言，推进系统减重可直接降低整星发射成本，具有可观规模效益。
推力器实测仅重2.6kg、压力流量调节模块实测仅重0.6kg。
遨天科技负责人表示，此次5kW级中置阴极霍尔电推进系统研制成功，使我国商业电推进产品在性能、轻量化、批产能力上具备与国际头部企业同台竞技的实力。在全球低轨星座竞争背景下，该突破为国内星座运营商提供了自主可控、性能对标国际一流、成本具有竞争力的动力系统解决方案。
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