康小录，杭观荣，朱智春

（1.上海空间推进研究所，上海，201112 2.上海空间发动机工程技术研究中心，上海201112）

霍尔电推进技术的发展与应用

康小录1,2，杭观荣1,2，朱智春1,2

（1.上海空间推进研究所，上海，201112 2.上海空间发动机工程技术研究中心，上海201112）

霍尔电推进具有推力密度大、推力功率比大、比冲高及系统可靠等优点，在20世纪60～70年代突破关键技术、完成空间试验后，在俄、美、欧等航天器上获得大量应用，执行位置保持、轨道转移、轨道调整和深空探测主推进等任务。目前，100 W级到5 kW级功率的霍尔推力器已经实现在轨应用，100 kW功率的霍尔推力器已在研制中。针对未来载人深空探测、GEO卫星、低轨和超低轨卫星及轨道机动飞行器等任务需求，霍尔电推进朝着更大功率包络，更强多模式调节能力，更高性能，更长寿命及推进剂多样化等方向发展。在分析霍尔电推进技术特点和适用任务后，对国内外霍尔电推进技术的发展现状、任务应用等进行了综述，最后对霍尔电推进的发展趋势进行了展望。

霍尔电推进技术；霍尔推力器；多模式调节；大功率推进

0 引言

随着航天器对承载比、速度增量及姿态控制精度等要求的逐步提高，以及新型航天任务需求的出现，高性能空间动力需求日益迫切。霍尔电推进（Hall electric propulsion）作为一种具有综合优势的电推进技术，在国际上获得了广泛的研究和应用，特别是近年来在全电推进卫星、GEO卫星、低轨和超低轨卫星、轨道转移飞行器及大型深空探测任务等的牵引下，各国投资力度加大，研发和应用速度加快。本文在分析霍尔电推进技术特点和适用任务后，对国内外霍尔电推进技术的发展现状、任务应用等进行了综述，最后对霍尔电推进的发展进行了展望。

1 霍尔电推进技术特点

霍尔电推进是一种利用电子在正交电磁场中闭合漂移运动产生的霍尔电流效应电离推进剂、产生等离子体，并主要通过静电场加速离子、产生推力的一种电推进技术。图1为霍尔电推进工作原理及其点火状态。霍尔电推进系统由霍尔推力器、推进剂贮供系统、功率处理单元、滤波模块及控制单元等组成，其中霍尔推力器产生推力，推进剂贮供系统、功率处理单元分别向霍尔推力器供应推进剂和电能，控制单元则控制电推进系统的运行。

霍尔推力器可分为稳态等离子体推力器（Stationary Plasma Thruster，SPT）和阳极层推力器 （Thruster with Anode Layer，TAL，也称为Anode Layer Thruster）2种。SPT的电离/加速区主要限定在放电室出口附近磁场强度最大的磁层内，又称为磁层推力器（Magnetic-layer Thruster），放电室一般采用绝缘材料，放电通道较长。TAL的电离/加速区主要限定在阳极附近的薄层内，放电室一般采用导电材料，放电通道较短。

霍尔电推进的主要特点是：

1）系统简单可靠，安全性好；

2）综合性能好，兼顾推力和比冲；

3）比冲高，采用氙、氪等气体推进剂时比冲约1 000～4 000 s，采用铋等新型推进剂时比冲可超过7 000 s；

4）推力功率比大，约40～66 mN/kW，可缩短任务执行时间；

5）推力密度大，约1～2 mN/cm2，推力器体积、重量较小，便于在航天器上的布局；

6）调节能力强，功率、比冲、推力大范围可调，可根据不同任务需求选择相应的优化工作模式。

根据航天器功率供应能力，可将电推力器划分为小功率（≤0.5 kW）、中功率（0.5～10 kW）、大功率（10～500 kW）和超大功率（〉500 kW）。根据霍尔推力器工作原理，其功率包络约在10 W～500 kW。目前应用最为广泛的霍尔推力器为属于中功率电推进中的0.66 kW霍尔推力器（40 mN）、千瓦级推力器（1.35 kW）和300 mN推力器（5 kW）。

一般霍尔推力器采用氙作为推进剂，最高比冲超过3 000 s。通过改用小原子量或低电离能的推进剂，可有效提高比冲，如研究表明，SPT推力器采用氪、金属镁为推进剂时比冲可达5 000 s和8 000 s以上，TAL推力器采用铋推进剂时比冲可达7 000 s，效率可达70%。

霍尔电推进在航天器上应用，可带来如下优势：

1）大幅节省推进剂，增加有效载荷或延长航天器在轨寿命。

2）冲量小、一致性好且易于控制，提高航天器姿态稳定度。

3）推力功率比大，可缩短电推进轨道转移周期。

4）扩展深空探测距离，缩短深空探测周期，提升深空探测发射窗口、行星再入时机、着陆地点选择的灵活性，减少高速度增量深空探测器对行星引力加速的依赖。

因此，霍尔电推进在GEO卫星、低轨卫星和深空探测器等领域获得大量应用，执行位置保持、轨道转移、轨道调整和深空主推进等任务。至2016年12月，国际上已经在119颗航天器上应用了559台霍尔推力器。

2 国外霍尔电推进的研究和应用现状

2.1 发展历程

20世纪50年代末，前苏联科学家首先提出霍尔电推进技术，其中TAL首先由Kruchatov原子能研究所的阿斯科尔德·渣里诺夫在20世纪50年代末提出[1]，SPT由同一家单位的阿列克谢·莫洛佐夫在1962年提出。SPT在20世纪60年代率先获得了重大突破，成为霍尔电推进发展的主要方向。前苏联1972年在Meteor-1 10气象卫星上实现了霍尔电推进首次空间试验，试验的Eol-1霍尔电推进系统功率420～460 W，推力器推力16～19 mN，比冲806～1 000 s[2]。1982年、1994年前苏联/俄罗斯的亚千瓦级、千瓦级霍尔电推进系统分别在GEO卫星平台东西位保任务、东西-南北位保任务中实现应用。

20世纪末前苏联解体后，美、欧等接触俄罗斯霍尔电推进技术之后，鉴于其简单可靠的突出优势，迅速引进该技术，并实现国产化，形成自有产权的产品。据不完全统计，至2016年12月，国外已有556台霍尔推力器应用在117颗航天器上，其中GEO卫星97颗，低轨卫星18颗，深空探测器1颗，轨道机动飞行器1艘[3-4]，应用的各种霍尔推力器指标范围：功率100 W～4.5 kW，推力5～294 mN，比冲800～2 100 s。表1为国外典型霍尔推力器技术指标。

下面对国外中功率（0.5～10 kW）、大功率（〉10 kW）和小功率（≤0.5 kW）霍尔电推进的发展和应用情况进行论述。

2.2 中功率霍尔电推进

国外中功率霍尔电推进已相当成熟，形成了型谱化产品，实现了商业应用。

中功率霍尔电推进在俄、美、欧等超过10种GEO平台上执行位置保持、轨道转移等任务（见表2）；在低轨卫星、深空探测领域也已经成功应用，如俄罗斯为埃及研制的EgyptSat 2低轨遥感卫星[5]，欧洲SMART-1月球探测器[6]等。

具有代表性的中功率霍尔推力器为：1）亚千瓦级：俄罗斯SPT-70推力器；2）千瓦级：俄罗斯SPT-100，欧洲PPS 1350-G；3）5 kW级：俄罗斯SPT-140，美国XR-5（原BPT-4000），欧洲PPS 5000，意大利HT5k。这些霍尔推力器均开展了地面1:1寿命试验，其中SPT-100推力器寿命试验达到7 008 h[7]，PPS 1350-G，BPT-4000推力器的寿命试验时间均超过了10 000 h[8-9]。在BPT-4000霍尔推力器长寿命试验中，科研人员发现了能够大幅延长霍尔推力器寿命的磁屏蔽抗削蚀技术，之后开展了机理研究[10]，并在多种霍尔推力器上进行了验证。

表1 国外典型霍尔推力器主要技术指标Tab.1 Main technical indexes of typical Hall thrusters abroad

日本石川岛播磨航空航天公司针对卫星轨道提升任务，研制了千瓦级IHD-1000霍尔推力器[11]，大阪大学开展了2.1 kW的THT-VI稳态等离子体推力器和2.9 kW的TALT-2阳极层推力器技术研究。

目前国外研制的5 kW级霍尔推力器都具备

多模式工作能力，以针对不同的任务需求调节功率、推力、比冲，如对于GEO卫星，轨道转移时电推进以大功率、大推力模式工作，位置保持时电推进以小功率、高比冲模式工作。新研的霍尔推力器也大都具备多模式工作能力。

表2 国外采用霍尔电推进的典型GEO卫星平台Tab.2 Typical foreign GEO platforms employing Hall electric propulsion

2.3 大功率霍尔电推进

霍尔推力器大推力功率比、大推力密度，以及技术成熟度较高的特点，使其在数十千瓦至百千瓦量级功率时，与其他电推进技术相比具有优势。因此，美、俄、欧等均将大功率霍尔电推进作为未来空间任务支撑技术，开展大量研究并形成多款样机。

美国从2000年左右开始，在天基计划、先进空间运输计划、空间太阳能计划、人类探索与发展空间计划、格伦研究中心战略研究基金、空间推进计划及普罗米修斯计划等大量项目的支持下，开展大功率电推进技术研究，研制了50 kW级NASA-457Mv1，NASA-457Mv2，NASA-400M和20 kW级的NASA-300M霍尔推力器原理样机[12]；目前正在针对载人火星探测等背景需求，研制100 kW级的X3霍尔推力器（图3），该推力器已经实现了60.8 kW稳态点火[13]。

俄罗斯、欧洲也形成了功率20～30 kW的大功率霍尔推力器样机。

针对大型深空探测任务对大推力、高比冲电推进的需求，美国、俄罗斯、欧洲开展了大量研究。为了提高比冲，美国研究了NASA-400M霍尔推力器使用Kr工质时的性能，功率43 kW时，推力1.2 N，阳极比冲4 943 s，阳极效率68%；美、俄2002年左右在前苏联25～140 kW功率、8 000 s比冲的D-160阳极层推力器的基础上，联合研制了采用铋推进剂的VHITAL-160阳极层推力器，功率25.3～36.8 kW，推力527～618 mN，比冲5 375～7 667 s，效率56%～63%[14]。

美国针对GEO卫星发射后的电推进快速轨道转移任务所需的最佳比冲为800～1 500 s，同时推力要尽量大的需求，研究了NASA-120M.V2和NASA-457M霍尔推力器在100～150 V放电电压下的工作特性。

美、俄针对5～10 t大型GEO卫星轨道转移和位置保持任务，发展10 kW级霍尔推力器：如美国Aerojet Rocketdyne研制计划用于转型通信卫星 （Transformational Communications Satellite，TSAT）的12 kW功率XR-12霍尔推力器；俄罗斯火炬设计局研制针对5～8 t大型GEO卫星的12.5 kW功率的SPT-230霍尔推力器。

美国研究表明，50 kW级的太阳能电推进可满足近期深空探测需求，并制定了太阳能电推进技术演示任务，其中作为主要候选任务的无人小行星重定向任务，将采用大功率电推进执行主推进及俯仰、偏航控制任务。针对这一任务，NASA格伦研究中心和喷气推进实验室联合研制了12.5 kW功率的磁屏蔽霍尔推力器（Hall Effect Rocket with Magnetic Shielding，HERMeS）样机，技术验证样机1计划开展2 000 h削蚀试验，至2016年6月已完成728 h[15]。

为了验证核电推进的可行性，前苏联在1987年发射的“宇宙-1818”侦察卫星和“宇宙-1867”侦察卫星上，采用了基于“TOPAZ-1”核反应堆的霍尔电推进试验系统并取得成功。“TOPAZ-1”核反应堆输出电功率为6 kW，寿命1～2年。霍尔电推进系统采用6台SPT-70霍尔推力器，累计系统工作150 h。

为了验证采用较低功率的电推力器组成推力器簇实现较大功率电推进系统的可行性，并研究霍尔推力器簇的性能、羽流等特性，美国、意大利等开展了相应研究，如美国密歇根大学BHT-200-X3推力器簇、BHT-600推力器簇、P5推力器簇试验，意大利Alta公司（现已并入Sitael公司）HT-100推力器簇试验等。

2.4 小功率霍尔电推进

针对微小卫星需求，国外近年来加大了小功率霍尔电推进研制力度。以色列、巴西及韩国等新兴航天国家，更以微小卫星发展为契机，开展小功率霍尔电推进技术研究。表2为国内外典型小功率霍尔推力器技术指标和状态。

前苏联/俄罗斯在20世纪70年代至80年代初进行的多次霍尔电推进在轨试验，采用了450 W和350 W的SPT-60、SPT-50小功率霍尔推力器。俄罗斯2012年发射的Canopus-V卫星采用2台SPT-50霍尔推力器（图3）执行轨道维持任务[16]，克尔德什研究中心研制了KM-37和KM-45等小功率霍尔推力器，其中KM-45曾应用在印度2010年4月15日发射失败的GSat 4卫星上。

美国主要是Busek公司在研制小功率霍尔推力器，普林斯顿大学等在开展圆柱形小功率霍尔推力器技术研究[17]。Busek公司研制的200 W功率BHT-200霍尔推力器（图4）在2006年发射的TacSat 2小卫星上执行轨道提升任务，成为首台空间应用的美国国产霍尔推力器，目前正针对碘卫星（iSat）计划，研制采用碘推进剂的BHT-200-I霍尔推力器。

欧洲典型的低功率霍尔推力器为意大利Sitael公司HT-100和HT-400、法国Snecma公司的PPS X000和乌克兰哈尔科夫航空学院的SPT-25。

以色列研制的300 W功率的HET-300霍尔推力器，将用于2017年发射的Venμs遥感小卫星上，执行轨道保持和720 km轨道到410 km轨道的变轨任务。

韩国Satrec Initiative公司研制了300 W霍尔推力器及其系统，用于执行 2013年发射的Dubaisat-2低轨遥感卫星的轨道高度维持任务。

日本大阪大学增在研制的PROITERES月球探测器将采用30 W小功率霍尔推力器执行地月轨道转移任务。

3 我国霍尔电推进的发展现状

国内开展霍尔电推进技术研究的单位主要有上海空间推进研究所、北京控制工程研究所、兰州空间物理研究所和哈尔滨工业大学、北京航空航天大学及上海交通大学等单位，其中研究所偏重技术应用，高校偏重机理研究。

上海空间推进研究所是我国最早开展霍尔电推进技术研究的单位。1994年，正值我国电推进研究低谷时期，该所基于航天发展需要，在比较主要电推进技术之后，确定开展霍尔电推进技术研究，先后攻克了霍尔推力器、空心阴极、微流量控制及电推力器性能测试等关键技术，在20世纪末实现霍尔推力器稳定点火，在2005年成功研制国内首套霍尔电推进系统，在2008年～2011年研制国内首套空间飞行霍尔电推进系统。

十二五期间，上海空间推进研究所霍尔电推进技术获得了快速发展，取得成果如下：

1）圆满完成国内首次霍尔电推进空间飞行试验。HET-40霍尔电推进系统于2012年10月14日发射升空，在轨标定性能为系统功率734 W时，推力38.32 mN，比冲1 495 s。至2014年1月，系统点火次数达到212次。这次试验在轨评估了霍尔电推进系统性能，验证了霍尔电推进方案、地面试验手段的正确性，评估了与航天器的相容性，使我国成为俄、美、欧之后第4个掌握霍尔电推进技术的国家。

2）针对大速度增量任务对电推力器的长寿命需求，攻克霍尔电推进长寿命技术。涉及的关键技术有高性能磁透镜技术、耐削蚀放电室技术、抗中毒发射体技术、长寿命加热器技术、寿命验证技术和磁屏蔽抗削蚀技术等。2016年6月，4.5A空心阴极寿命试验累计点火时间达到28 000 h，点火次数超过15 000次，HET-40（推力40mN）、HET-80（推力80mN）霍尔推力器分别于2015年7月和2016年10月完成2 422 h和8 035 h寿命试验，总冲分别达到0.35 MNos和2.3 MNos，均达到国际先进水平。此外，攻克了磁屏蔽抗削蚀技术，使推力器放电室削蚀显著降低，极大地延长推力器寿命，并应用到5 kW多模式霍尔推力器产品上，使我国成为第2个掌握该技术的国家。

3）针对全电推进卫星、深空探测器对多模式霍尔电推进的需求，攻克多模式霍尔电推进技术。涉及的关键技术有宽工况磁路技术、高电压稳定技术、大发射电流大调节比空心阴极技术及宽工况微流量控制技术等。研制了 5 kW级HET-300多模式霍尔推力器，性能包络为功率2～5 kW，推力80～320 mN，比冲1 800～3 160 s。评估了千瓦级HET-80霍尔推力器的多模式工作性能，在放电功率0.3～2.6 kW和电压200～800 V时，实测推力25～135 mN和比冲1 300～2 500 s。

4）针对电推力器空心阴极加热器限制可靠性，以及传统电推力器空心阴极启动前需要加热数分钟才能点火的问题，攻克了无加热器的快启动空心阴极技术，空心阴极、霍尔推力器的点火时间分别缩短至在毫秒量级和1 s以内，同时提高空心阴极和霍尔推力器可靠性，使我国成为第2个掌握电推进快启动空心阴极技术的国家。

5）针对载人深空探测等大型空间任务，探索大功率霍尔电推进技术。完成30 kW级大功率霍尔推力器设计方案；采用2台HET-80霍尔推力器组成推力器簇，在国内首次开展电推力器簇性能试验。

6）面向工程应用，建立了0.1～5 kW霍尔推力器产品型谱，包括HET-5，HET-20，HET-40，HET-80及HET-300霍尔推力器，正在开展10～50 kW大功率霍尔推力器，以及百瓦级、千瓦级、10 kW级不同功率量级的霍尔电推进系统研制。

哈尔滨工业大学从2002年起，开始以Aton霍尔推力器为切入点，开始霍尔电推进技术研究，主要研究内容包括磁场优化、放电振荡[18]、寿命预测及仿真技术等，此外还有圆柱形霍尔推力器和高效率多级等离子体推力器等新型霍尔推力器技术研究。

北京控制工程研究所从2012年左右开始霍尔电推进技术研究，与哈尔滨工业大学联合研发了千瓦级HEP-100MF霍尔推力器及其系统[19]，正在研制5 kW级HEP-5000MF霍尔推力器及百瓦级霍尔推力器。

兰州空间技术物理所于2008年左右开始霍尔电推进技术研究，研制了千瓦级LHT-100霍尔推力器及其系统，正在研制5 kW级LHT-140霍尔推力器[20]。

基于HEP-100MF和LHT-100推力器的2套千瓦级霍尔电推进系统于2016年11月3日随XX-2卫星发射入轨并进行在轨试验，其中HEP-100MF推力器在轨标定结果为功率1 350 W，推力79.1 mN，比冲1 794 s[21]。

北京航空航天大学主要进行霍尔推力器羽流仿真与诊断，小功率霍尔推力器技术研究。

上海交通大学主要开展霍尔推力器等离子羽流、放电室壁面材料溅射和空心阴极模拟技术研究[22]。

大连理工大学等在开展霍尔推力器仿真技术研究[23]。

4 霍尔电推进发展趋势展望

基于霍尔电推进研究历程、现状、应用和未来需求等，对其发展趋势进行展望。

4.1 扩展功率范围

近年来蓬勃发展的微小卫星，以及未来载人深空探测等大型航天任务，均可采用霍尔电推进执行轨道转移、位置保持等任务，相应航天器质量从几十千克至上百吨，这要求霍尔电推进系统从现有的中功率范围拓展至从小于100 W到超过1 MW，相应单台霍尔推力器的功率从小于100 W到超过200 kW甚至500 kW，推力从小于5 mN到超过20 N。

4.2 强化多模式工作能力

GEO卫星及全电推进平台的轨道转移、位置保持和姿态控制等任务，对电推进的功率、推力和比冲等指标需求差异大，需采用工作参数可调的多模式电推进，且要求的多模式调节能力正在逐步提高。目前美、俄、欧等新研的电推进几乎都具有多模式能力，如美国2010年首飞的BPT-4000推力器功率3～4.5 kW，针对远距离无人深空探测任务的HiVHAc推力器功率0.3～3.6 kW，推力24～150 mN，比冲1 000～2 800 s，针对无人小行星重定向任务的HERMeS推力器功率调节范围达到6.25～12.5 kW。为进一步提升调节能力，并简化霍尔推力器结构，俄罗斯火炬设计局开展了空心磁阳极霍尔推力器技术研究。

4.3 提升性能

国外正在进一步提升霍尔推力器的效率、比冲、启动速度及重量等性能，以降低推进剂、电能的消耗，缩短启动时间，并进一步轻质化。例如，通过采用新型磁路构型、高性能仿真设计手段，提升霍尔推力器比冲和效率，中功率霍尔推力器样机最高比冲超过3 300 s（美国Busek-1000，功率2.3 kW时），效率达 60%（美国BHT-1500），大功率霍尔推力器样机最高比冲7 667 s（俄罗斯VHITAL-160，铋推进剂，功率36 kW时）；通过采用具备快启动能力的空心阴极，使霍尔电推进系统启动时间由原来的400 s左右降低到1 s以内，如乌克兰研制的快启动霍尔推力器飞行样机（SPT-20和SPT-100）启动时间小于1 s，比现有启动时间降低2～3个数量级。国外在传统圆环构型霍尔推力器基础上，进一步探索有利于提升性能的新型霍尔推力器构型。例如，为了减少离子对放电室壁面的轰击、减小束发散角、提升效率，俄罗斯莫斯科无线电大学与Morozov于1992年一起提出了带缓冲腔的ATON型霍尔推力器；针对传统霍尔推力器小型化后由于放电室面容比提高导致等离子体对壁面轰击增加、效率降低及寿命减少等问题，美国普林斯顿大学提出圆柱形霍尔推力器技术研究。

4.4 延长寿命

航天任务速度增量的逐步增长，要求电推进寿命相应提升。目前霍尔推力器寿命约数千至一万小时，而针对小行星重定向任务的HERMeS霍尔推力器设计寿命达到5万小时。除了磁屏蔽技术，科研人员还在探索其他延寿技术。例如，为了降低甚至消除等离子体对放电室壁面的削蚀，德国Thales Electron Devices GmbH提出高效率多级等离子体推力器 （High Efficient Multistage Plasma thruster，HEMP thruster），研制了额定功率1.38 kW的HEMP3050和7.5 kW的HEMP30250样机，研究表明该类型推力器具有很大的推力调节能力，HEMP3050计划在OHB SmallGEO平台上进行验证，哈尔滨工业大学也在开展相应研究；法国国家科学研究院于2015年左右提出无壁面霍尔推力器思路，以从根本上消除壁面削蚀，并通过200 W、1 500 W样机和栅网阳极样机验证了可行性[24]。

4.5 推进剂多样化

目前，在轨应用的霍尔推力器均采用氙气推进剂。虽然氙气综合性能较好，但在地球上含量很少，价格昂贵。对于大功率霍尔电推进任务，推进剂需求量达到10 t量级甚至更高，如果集中采购10 t左右的氙气，将会造成氙气价格大幅上涨，不利于航天任务的实施[25]。为了能进一步降低霍尔电推进系统成本，科研人员正在拓展推进剂种类，氪气、氩气及碘等是重要研究方向。

5 结束语

经过50多年的发展，霍尔电推进已经成为国际上研究和应用最为广泛的一种高性能电推进技术，研究的国家超过12个，应用领域已由GEO卫星、低轨卫星扩展至深空探测器、轨道机动飞行器等。以美、俄、法等国家为代表，国际上正在进一步加大霍尔电推进技术研究和应用力度。我国霍尔电推进经过20多年的发展，已经取得了喜人的成绩，一些技术已经达到国际先进水平，特别是中功率霍尔电推进完成在轨飞行验证，为后续工程应用奠定了良好基础。但是，仍需清醒地认识到，我国霍尔电推进与俄、美、法等仍然存在十年以上的差距，需要进一步加强任务牵引，加强基础研究，加强技术创新，加强产学研合作，加强研发条件建设，使霍尔电推进早日达到国际领先水平，成为我国2030年左右跻身航天强国之列的强有力支撑。

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（编辑：马 杰）

Development and application of Hall electric propulsion technology

KANG Xiaolu1,2,HANG Guanrong1,2，ZHU Zhichun1,2
（1.Shanghai Institute of Space Propulsion,Shanghai 201112,China; 2.Shanghai Engineering Research Center of Space Engine,Shanghai 201112,China）

Hall electric propulsion has the merits of high thrust density,high thrust-to-power ratio, high specific impulse and high reliability.It brought through its keytechnologyand completed its space experiments during1960s and 1970s.Now Hall electric propulsion has got a lot of applications,such as station keeping,orbit transfer,orbit adjustment and main propulsion of deep space,in spacecrafts of Russia,USA and some other countries.Currently,on-orbit application of 100 W～5 kW Hall thrusters has been realized,and 100 kW Hall thruster is under development.According to the mission requirements of future manned deep-space exploration,GEO satellites,LEO satellites and super low orbit satellites and orbital maneuver vehicles,Hall electric propulsion is developed towards the directions of higher-power envelope,stronger multimode adjustment capability,higher performance,longer life and propellant diversification.In this paper,the technical features and the applicable tasks of Hall electric propulsion technology is analyzed,the development and applications of Hall electric propulsion technology at home and abroad are reviewed,and then the development trends of Hall electric propulsion is prospected.

Hall electric propulsion technology;Hall thruster;multimode adjustment;high power propulsion

V439.4-34

A

1672-9374(2017)01-0008-10

2016-12-20；

2017-01-13

康小录（1962—），男，研究员，研究领域为电推进技术