空间电推进技术及应用新进展

张天平，张雪儿

(1.兰州空间技术物理研究所，甘肃 兰州730000;2.北京航空航天大学宇航学院，北京100191)

1 引言

自1902年俄罗斯的齐奥尔科夫斯基和1906年美国的哥达德博士分别提出电推进概念以来，电推进技术发展已经走过了一个多世纪的历程［1－2］，大致分四个阶段:1902年～1964年为概念提出和原理探索阶段，美国、英国、德国分别研制出离子电推进样机，俄罗斯研制了霍尔电推进样机;1964年～1980年为地面和飞行试验阶段，美国完成汞离子电推进飞行试验，俄罗斯完成SPT霍尔电推进飞行试验;1980年～2000年为航天器开始应用阶段，俄罗斯的霍尔电推进和美国的离子型电推进相继应用，日本、德国等其它国家的电推进也开始飞行试验;2000年至今为电推进技术和应用快速发展阶段［3－5］。在系统调研2000年以来国内外空间电推进应用和技术进展的基础上，从电推进应用、新产品研制、新技术研究等方面对电推进技术新进展进行了系统介绍和简要评述。

2 电推进应用情况介绍

2.1 GEO卫星位置保持

美国波音公司在BSS-601HP平台卫星上继续应用XIPS-13离子电推进系统完成南北位保任务，2000年以来成功发射了 Galaxy 4R、Galaxy 10R、PAS 9、DirecTV 4S、Astra 2C、PAS 10、AsiaSat 4、Galaxy 13、Measat、SES-7等10颗卫星，使得应用XIPS-13离子电推进系统的卫星总数达到18颗。

波音公司继续在BSS-702平台卫星上应用XIPS-25完成全部位置保持任务，2000年以来成功发射了Anik F1、PAS 1R、XM 1、XM 2、Galaxy 3C、Anik F2、XM 3 、Spaceway 1、Spaceway 2、XM 4 、WGS 1、Spaceway 3、DIRECTV 10、DIRECTV 11、DIRECTV 12、WGS 2、WGS 3、WGS 4、WGS 5 等19 颗卫星，使得应用 XIPS-25 离子电推进系统的卫星总数达到20颗。

美国空间系统牢拉公司在LS-1300平台上应用SPT-100霍尔电推进系统完成南北位保任务，自2004年首发以来成功发射了 MBSat 1、Telstar 8、Thaicom 4 、NSS 12、XM 5、Telstar 11 N、Sirius FM5、QuetzSat 1、Sirius FM6、SES 5等10颗卫星。

欧洲阿斯特里姆公司在EUROSTAR-3000平台上应用SPT-100和PPS-1350霍尔电推进系统完成南北位保任务，自2004 年首发以来成功发射了 Intelsat 10－02、Inmarsat 4－F1、Inmarsat 4-F2、Inmarsat 4-F3、Ka-Sat、YahSat 1A、YahSat 1B等7颗卫星。

欧洲泰丽斯－阿莱尼亚公司在SPACEBUS－4000C平台上应用SPT-100霍尔电推进系统完成南北位保任务［19］，自2005 年首发以来成功发射了AMC 12、AMC 23、Giel 2、Eutelsat W2A、Eutelsat W7、Eutelsat W3B 等6颗卫星。

俄罗斯应用力学联合体继续在MSS-2500等平台应用SPT-100系列霍尔电推进系统完成全部位保任务，自2000 年以来成功发射了 Express A2、SESAT、Express A3、Express A4(1R)、Express AM22、Express AM11、Express AM1、Express AM2、Express AM3、Express AM33、Express AM44 等11 颗卫星。

俄罗斯能源设计局在YAMAL-100平台卫星上应用SPT-70霍尔电推进系统完成全部位保任务，2003年成功发射了Yamal-201和Yamal-202等2颗卫星。

美国洛马公司在A2100M平台上开始应用BPT－4000霍尔电推进完成南北位保任务，自2010年首发以来成功发射了AEHF-1、AEHF-2等2颗卫星，后续计划中还有2颗卫星待发射，4颗卫星在研制。

欧洲最新ALPHABUS平台确定采用Snecma公司的PPS-1350霍尔电推进系统完成南北位保任务，已经完成首发卫星电推进产品交付，计划于2013年发射。2007年启动的欧洲小型GEO平台将采用SPT-100和HEMP-3050组合的电推进系统完成位置保持。中国DFH-3B试验卫星将采用LIPS-200离子电推进系统完成15年南北位置保持任务，计划2015年发射。

2.2 深空探测主推进

1998年10月美国发射的深空一号(DS-1)航天器应用单台NSTAR-30离子电推进系统完成小行星探测的主推进任务，在历时3年多的飞行任务中离子电推进系统累计工作16 265 h，开关机200多次，共消耗氙气 73.4 kg，产生速度增量 4.3 km/s。

2003年5月日本发射的隼鸟号(Hayabusa)航天器应用4台μ-10微波离子电推进系统完成S类近地小行星丝川(Itokawa)的采样返回的主推进任务，2010年6月返回舱成功降落到澳大利亚并回收。在整个飞行任务中离子电推进系统累计工作39 637 h、消耗氙气47 kg、产生速度增量2.2 km/s，单台推力器最长工作时间达到14 830 h、1 805次开关。

2003年9月欧洲发射智慧一号(SMART-1)航天器应用单台PPS-1350霍尔电推进系统完成月球探测主推进任务，2005年完成了月球探测使命最终坠落月球表面。在整个飞行任务中电推进累计工作近5 000 h，由于推进系统的良好性能，使得航天器绕月球探测工作时间从原计划的6个月延长到了1.5年。

2007年9月美国发射的黎明号(Dawn)航天器应用3台NSTAR-30离子电推进系统完成对主带小行星中灶神星(Vesta)和谷神星(Ceres)科学探测的主推进任务，航天器于2011年7月实现Vesta的轨道捕获，2012年9月完成为期1年的Vesta科学探测任务并离开，电推进累计工作25 000 h、消耗氙气262 kg、产生速度增量7 km/s。目前航天器正在奔向Ceres的征途中，计划2015年到达。

日本计划于2014年发射的隼鸟二号(Hayabusa-2)航天器将继续采用4台μ-10微波离子电推进系统完成1999JU3小行星采样返回的主推进任务，航天器计划2017年到达1999JU3并采样，2020年返回地球。ESA和JAXA联合研制的水星探测贝布克伦布(Bepicolombo)航天器将应用4台T6离子电推进系统把磁圈轨道器和星体轨道器送入水星轨道，航天器计划2015年发射，2021年到达水星。电推进系统在整个任务中提供不少于5 km/s的速度增量，推力器累计工作20 000 h以上。

加利福尼亚理工学院分析验证了用40 kW电推进完成近地小行星捕获并转移到绕月轨道的可行性［6］，计划于2020年中期实施。ESA正在论证采用太阳能电推进和同位素核能电推进组合完成距离太阳200 AU进行太阳和星际探测的可行性［7］。NASA正在开始进行针对载人深空探测太阳电推进系统的飞行验证计划，电推进总功率30 kW，用1年时间完成从400 kmLEO到地月L2的轨道转移，计划2018年飞行［8］。中国正在论证应用LIPS-200+离子电推进系统完成近地小行星探测的技术方案。

2.3 GEO卫星轨道转移

波音公司在BSS-702平台卫星上已经实施了应用XIPS-25离子电推进系统完成最终GEO轨道圆化的部分轨道转移任务，其中化学推进把卫星送入近地点约30 000 km、远地点约42 000 km、倾角0°的中间椭圆轨道，电推进在1.5个月内完成GEO轨道，截止2011年5月已经应用16颗卫星。俄罗斯在2003年发射的YAMAL-201和YAMAL-202卫星上应用SPT-70电推进完成了部分轨道转移。

在2001年7月发射的欧洲阿特米斯(ARTEMIS)卫星上，由于运载上面级故障卫星未能进入预定轨道，用电推进系统经过18个月轨道转移最终到达同步轨道并定点，首次证明了电推进系统修复轨道错误的能力。在2010年8月发射的洛马公司AEHF-1卫星上，发生了卫星双组元化学推进故障，应用2台BPT－4000推力器同时工作，在14个月内完成了几乎全部的轨道转移任务。基于AEHF-1的经验，洛马公司在AEHF-2卫星上直接实施了电推进系统完成大部分轨道转移的应用策略。

2012年波音公司实现了BSS-702SP平台4颗全电推进卫星的商业定货，其中ABS-3A和SATMEX-7等2颗卫星计划于2014年发射，该卫星采用XIPS-25离子电推进系统完成全部轨道转移和位置保持等任务，几乎完全取消了化学推进系统。目前欧洲、俄罗斯等都已经开始全电推进卫星的研制计划［9－10］。

2.4 科学观测与试验航天器

2009年欧洲发射的GOCE卫星应用2台T5离子电推进系统完成240 km高度轨道飞行的大气阻尼精确补偿(无拖曳控制)，在2年内绘制出了高精度的全球重力场分布，截止2012年底电推进系统累计工作24 000 h。

日本计划于2014年发射超低高度试验卫星(SLATS)，采用改进型IES-12离子电推进系统完成250 km高度大气阻尼补偿。计划于2017年发射的LISA探路者航天器将采用美国Busek公司研制的胶体电推进和意大利ALTA公司研制的FEEP电推进完成超精确无拖曳控制任务。

2.5 其它应用和飞行试验

2000年11月美国发射地球观测卫星1号(EO-1)成功应用了PPT电推进完成精确姿态控制任务。2002年9月在日本数据中继试验卫星(DRTS)上飞行应用了直流电弧电推进进行位置保持。2007年3月发射的空军协会小卫星FalconSat-3应用了Busek公司研制的微PPT电推进进行姿态控制。

2006年12月发射的TacSat-2和2010年11月发射的FalconSat-5小卫星上成功应用BHT-200霍尔电推进系统完成轨道维持任务。2010年4月发射的印度空间研究机构(IRSO)通信卫星GSAT－4应用了自研和引进组成的霍尔电推进系统进行南北位保。2012年中国在实践9号卫星上成功进行了LIPS-200离子电推进系统和HT-40霍尔电推进系统飞行试验。

DubaiSat-2采用韩国7 mN霍尔推力器和日本微波中和器组合进行飞行试验。俄罗斯轨道高度510 km的观测双星将采用SPT-50电推进系统。

3 新产品研制

3.1 离子电推进

高功率(≥10 kW)离子电推进方面，由JPL研制的NEXIS离子推力器最高性能可达到:功率27 kW、比冲8 700 s、推力517 mN、效率81%，由GRC研制的矩型放电室HiPEP离子推力器性能达到:功率10～40 kW，比冲5 970～9 600 s、推力240～670 mN、效率72% ～80%，德国和俄罗斯联合研制的RIT－45射频离子推力器的目标性能为:功率35 kW、比冲7 000 s、推力760 mN。

中等功率(1～10 kW)离子电推进方面，GRC研制的NEXT离子推力器性能为:功率500～6900 W、推力26～236 mN、比冲1 320～4 190 s，2005年开始推力器工程样机寿命试验，截止2012年底已经达到43 000 h。日本研制的35 cm离子推力器性能为:功率4.5 kW、推力200 mN、比冲3 500 s，25 cm离子推力器性能为:功率2.0 kW、推力100 mN、比冲3 000 s以上。德国研制的RIT-22射频离子推力器性能为:功率3.2～6.1 kW、推力100～200 mN、比冲5 230～4 400 s。兰州空间技术物理研究所研制的LIPS-300离子推力器性能为:功率4.6 kW、推力175 mN、比冲3 500 s

低功率(0.1～1 kW)离子电推进方面，L3通信公司研制的XIPS-8离子推力器性能:功率100～350 W、推力2～14 mN。日本研制的μ-20微波离子电推进性能为:推力30 mN、比冲3 000 s，已经完成10 000 h寿命评价试验。Busek公司研制的BFRIT-7射频离子推力器性能为:功率400 W、推力11 mN、比冲3 850 s。兰州空间技术物理研究所研制的LIPS-100离子推力器性能为:功率50～470 W、推力1～15 mN、比冲500～3 000 s。

微小功率(≤0.1 kW)离子电推进方面，德国吉森大学为ESA下一代重力使命研制的RIT-2.5的推力范围50 μN～1 mN。Busek公司研制的BFRIT-1射频离子推力器性能为:功率10 W、推力6 μN、比冲1 800 s。宾夕法尼亚大学研制MRIT-1射频离子推力器的性能为:推力59.0 μN、比冲5 480 s、推功比300 W/mN。日本研制的μ-1小微波离子推力器性能为:单极工作功率19.9 W、推力379 μN、比冲1 410 s，双极工作功率15.1 W、推力 297 μN、比冲 1 100 s。

3.2 霍尔电推进

GRC研制的高压霍尔加速器(HiVHAc)目标为高比冲(≥2 700 s)和长寿命(≥15 000 h)，2011年改进型工程样机试验结果:功率3.7 kW、比冲2 720 s，目前正在进行特性评价和寿命试验。NASA-300M在2011年的验证性能:氙气推力1.13 N、氪气推力0.9 N。NASA－457原理样机最高性能达到72 kW、2.9 N，最新改进型NASA－457Mv2的性能:功率26.3 kW、推力1.17 N、比冲2 350 s、效率55%。Busek公司研制的BHT 系列霍尔电推进，分别为 BHT－600、BHT-1000、BHT-1500、BHT-8000、BHT-10 K、BHT-20 K 等，功率范围600～20 kW、推力范围42～1 080 mN、比冲范围1 585～2 750 s。AMPAC-ISP公司研制的T系列霍尔推力器，其中 T－40的性能:功率 0.1～0.4 kW、比冲 1 000～1 600 s、推力 5～20 mN，T-140的性能为:功率2～4.5 kW、比冲1 500～2 000 s、推力160～300 mN，T-220的性能为功率8～20 kW、比冲1 500～2 500 s、推力500～1 000 mN，T-220HT的性能为功率2～22 kW、比冲1 500～2 600 s、推力100～1 100 mN。

俄罗斯的新一代推力器SPT-100M通过改进磁场设计，标准工作条件下的性能可达到:推力88～91 mN、比冲1 680～1 710 s，比SPT-100B提高6% ～8%，束流发散角减小到60°，预估寿命10 000 ～14 000 h。俄罗斯SPT-290的额定工作性能:功率30 kW、推力1.5 N、比冲3 300 s、寿命27 000 h。俄罗斯针对FOBOS航天器使命进行了 SPT-140鉴定，在5 000 h寿命上验证性能为:功率2～6.5 kW、推力150～350 mN、比冲1 700～2 400 s、效率52% ～61%。TAL目前单级达到的比冲在1 000～3 000 s之间，再高会导致放电不稳定和结构过热，双级最高比冲8 000 s、功率140 kW。D-80的氙气性能为:功率0.6～8.5 kW、推力45～240 mN、比冲1 200～4 000 s、效率40% ～70%，VHITAL-160的铋性能为:功率25～36 kW、推力527～618 mN、比冲5 375～7 667 s、效率40% ～70%。

法国Snecma公司2007年完成了针对通信卫星应用的PPS-1350推力器10 530 h、7 000次开关寿命试验，研制的PPS-5000试验样机性能为:功率5 kW、推力325 mN、比冲2 300 s。近2年又在欧洲高功率电推进计划中研制PPS-20 K，在22.4 kW下的验证结果为试验样机:推力1 050 mN、比冲2 700 s、效率60%。意大利Alta正在研制的HT-30 k霍尔推力器的性能为:功率30 kW、比冲2 500 s、推力1.55 N。

高效多级等离子推力器(HEMPT)概念由Thales Electron Devices公司提出，2005年开始HEMP-3050和HEMP-30250两种规格的产品研制，额定推力分别为50 mN和250 mN，其中HEMP-3050的产品成熟度更高，已经进入针对小GEO卫星应用的推力器产品鉴定程序:2011年完成了44 mN、1 380 W条件下工程样机的4 000 h试验。兰州空间技术物理研究所研制的LHT系列霍尔推力器性能范围为:功率0.2～6.0 kW、推力10～300 mN、比冲1 200～2 000 s。

3.3 其他类型电推进

可变比冲磁等离子推力器(VASIMR)经过AD ASTRA火箭公司近40年的技术发展，先后研制了VX-10、VX-50、VX-100、VX-200等推力器实验样机，功率从10 kW提高到200 kW，其中最新VX-200在200 kW功率下验证的性能为推力5.8 N、比冲4 900 s、效率70%。目前正在研制VX-200的飞行样机VF-200，计划2014年在国际空间站飞行试验并提供航天器轨道维持。

意大利研制的AF-MPDT在120 mg/s氩气流率下的试验性能为:功率170 kW、推力3.5 N、比冲3 000 s、效率28%。德国斯图加特空间系统研究所持续进行SF-MPDT和AF-MPDT技术研究:其中ZT-3推力器在350 kW下氩气推力25 N、效率10%，DT-6在550 kW下氩气推力27 N、效率27%。美国普林斯顿大学的AF-MPD推力器性能为:功率245 kW、比冲6 200 s、效率60%。意大利Alta公司的脉冲准稳态MPD推力器性能为:功率100 kW、推力2.5 N、比冲2 500 s。

奥地利为LISA PF研制的In-FEEP电推进完成3 650 h试验，累计冲量达到586 Ns。意大利为LISA PF研制的 Cs-FEEP推力器性能为:推力0.3 ～200 μN，分辨 0.1 μN，完成了3 228 h试验，累计冲量950 Ns。

英国为Cubesat卫星研制的特富纶PPT测试结果为:1.7 J下脉冲量34 μNs、比冲600 s。俄罗斯研制的PPT能量范围20～150 J、效率15% ～40%，其中为航天器轨道控制研制大推力APPT-95达到:冲量45 kNs、效率25%。斯图加特大学为月球BW1使命研制聚四氟乙烯SIMP-LEX推力器的能量40～70 J。日本为PROITERES卫星研制电热型PPT飞行样机验证的总冲量能达到5.0 Ns，高功率PPT研制方面取得进展:验证了连续468 000次工作、冲量266 Ns、比冲490 s、能量75 J。

4 新技术发展

美国Michigan大学和空军研究实验室研制了功率10 kW的同轴双通道霍尔推力器NHT-X2，效率可达到60%。为进一步提高功率到100 kW，正在研制三通道霍尔推力器NHT-X3［11］，功率范围30～240 kW、比冲1 400～3 200 s。欧洲在高功率电推进计划(HiPER)中提出了双级可变比冲离子推力器方案，正研制的双级四栅极(DS4G)超高比冲离子电推进的目标性能为［12］:功率20 kW、比冲10 000 s、推力0.45 N。美国米西根大学和GRC开发研制了环型离子电推进［13］，相对传统离子推力器可以提高功率水平10倍、功率密度2～3倍，已经进行样机试验验证。美国验证无电极洛伦茨力(ELF)推力器［14］，对空气和氙验证20～100 kW、比冲1 000～5 000 s稳态工作。

俄罗斯火炬局从上世纪末开始研制SPT和TAL混合型推力器SPT-1，2.3 kW下的最高性能接近离子推力器水平，2011年研制的PlaS-120混合型推力器的验证性能为［15］:功率1 350～2 650 W、推力70～100 mN、比冲1 450～1 950 s。在空军支持下美国EDA公司开发研制螺旋波霍尔推力器(HHT)，2011年报道的试验性能为在低流率和250 V放电电压下推功比T/P达到90 mN/kW［16］。螺旋波双层推力器为无电极射频功率驱动的推进装置，澳大利亚国立大学研制了电磁铁和永久磁铁螺旋波双层推力器原理样机［17］，2011年进行了推力3 mN、射频功率700 W的试验。针对小功率应用提出了具有更高体积表面比的圆柱霍尔推力器(CHT)，日本研制的100 W CHT 在66 W 下的性能为［18］:推力3.5 mN、比冲1 570 s、效率18.1%，相对 SPT震荡要小。美国普林斯顿大学研制200 W的CHT-2.6和CHT-3.0，其中永久磁铁CHT-2.6在2011年的测试性能为［19］:推力3～6.5 mN、比冲1 000～1 900 s、最大效率21%。为提高低功率霍尔推力器的效率和工作寿命，以色列提出了同轴磁隔离阳极霍尔推力器(CAMILA-HT)概念，2011年验证的CAMILA-HT-55推力器性能达到［20］:功率154 ～295 W、推力9.6 ～17.8 mN、比冲1 400 ～1 870 s、效率43% ～55%。俄罗斯莫斯科无线电和自动化研究所在SPT基础上开发了更高效的单级和双级ATON推力器［21］，其中双级SPT-MAG验证的功率范围100～150 kW、放电电压300～1 000 V。其他一些新型霍尔推力器包括:分段阳极霍尔［22］、ECR 放电［23］、离子霍尔混合型［24］等。

四极约束推力器采用创新的磁场拓扑，在原理样机上用氪验证性能为［25］:功率100 W、推力2.1 mN、比冲700 s，调节磁场控制推力方向达到14°。MIT研制了发散环尖场推力器(DCFT)，2011年进行了204 h试验，由此预测寿命为1 220 h［26］。英国研制了小型差分栅极离子推力器(MiDGIT)原理样机，测试性能为［27］:950 V栅电压下推力480 μN，1 300 V下推力780 μN。Michigan大学正在开展纳米粒子场引出推力器(NanoFET)技术研究［28］，通过带电和加速微、纳米粒子而获得推力。英国研制的空心阴极推力器在53 W功率下的氙气性能为推力1.6 mN、比冲85 s，正在计划在TechDemoSat-1卫星上进行飞行试验［29］。法国在研制PEGASES推力器，产生和加速正负离子，能够降低等离子体与航天器相互作用［30］。

日本Tokai大学研制微小等离子态喷嘴阵推力器，2011年报道3×3阵性能［31］:功率6.5 W、推力0.77 mN、比冲62 s。普林斯顿大学正在研究敲击静电波(BEW)直接加速离子推力器技术研究［32］。其他新类型还包括:气体动力镜推力器［33］、真空弧推力器［34］、电动拖船［35］、吸气电磁推进［36］、螺旋波源无电极MPD［37］、双极 PPT［38］、无电极等离子体［39］、脉冲感应推力器(PIT)［40］等。

2010年法国和德国进行了PPS-1350和RIT-10推力器的大气推进剂试验，包括氧气、氮气、混合气体等［41］。美国ERC公司在SPT-100产品上进行的氪推进剂试验结果表明［42］:额定工作点的比冲低于氙，效率降低8%。Michigan技术大学在BPT-2000推力器上进行了镁和锌轻金属推进剂性能试验［43］。Busek表征了碘推进剂霍尔推力器性能，在9 kW范围的性能超过氙推进剂。JPL和俄罗斯在甚高比冲阳极层双级VHITAL-160推力器上验证了铋推进剂性能［44］，在25～36 kW功率范围比冲达到6 000～8 000 s。巴西研制的PION-5离子推力器的氩气性能为:推力20 mN、比冲5 851 s、推力功率比20 μN/W。

另外在无推进剂电推进方面，分别提出了电太阳风帆推进［45］、磁等离子体推进［46］、微波推进［47］等概念，其中电太阳风帆推进研究结果表明:在100 kg质量和700 W功率下，在1 AU距离上可产生1 N连续推力。

5 总结和评述

5.1 电推进应用

(1)目前已经应用的电推进类型包括肼电热、肼电弧、氙离子、氙霍尔、PPT等，列入应用计划的还包括场发射、胶体等，其中直流放电型离子和SPT霍尔是目前应用最多的主流产品，已经出现肼电热推力器被淘汰，肼电弧推力器被更高性能的离子推力器和霍尔推力器逐渐取代的发展趋势。

(2)已经应用电推进的国家包括美国、俄罗斯、欧洲、日本、印度等，中国、韩国、以色列等国家正在制定或实施电推进应用计划。

(3)电推进的主用应用包括GEO位置保持、深空探测主推进、无拖曳控制、姿态控制、轨道转移等方面，其中GEO轨道位置保持为主导性应用，深空探测主推进为快速扩展性应用。

(4)应用电推进的航天器数量在快速增长，当前在轨运行的应用电推进的航天器大约100个，离子电推进累计工作时间接近200 000 h，霍尔电推进累计工作时间接近100 000 h。

5.2 新产品研制

(1)型谱化电推进产品正在形成。一些主要的型谱产品包括美国L3公司的XIPS离子系列、Busek公司的BHT霍尔系列、AMPAC-ISP公司的T霍尔系列、日本的μ微波系列、英国T离子系列、德国RIT射频系列、俄罗斯的SPT霍尔系列、中国的LIPS离子系列和LHT霍尔系列等;

(2)为满足轨道转移和深空探测等未来应用需求，电推进产品正在向高功率方向发展。除传统的数百千瓦高功率MPD电推进外，美国HiPEP离子推力器功率为34 kW、德国RIT－45射频推力器预期功率35 kW、GRC NASA-457霍尔推力器功率73 kW、美国火箭公司的VASIMR类型电推进VX-200功率达到200 kW。

(3)在微小功率电推进方面，除了FEEP、PPT等传统推力器外，基于最成熟离子和霍尔类型技术的小功率产品研制取得重要进展，如德国RIT-2.5、Busek公司BFRIT-1、日本μ-1等的功率只有数十瓦，完全有可能取代FEEP实现工程应用。

(4)离子和霍尔推力器长寿命验证取得新突破。XIPS-13和NSTAR-30寿命验证达到30 000 h，NEXT推力器的寿命验证已经超过48 000 h(还在继续)，PPS-1350G推力器的寿命验证达到10 000 h，BPT－4000的寿命验证预计超过20 000 h，LEEP-150完成了3 000 h试验。

5.3 新技术发展

(1)电推进新技术不断扩展，包括离子和霍尔变异类型及混合类型、非传统类电推进新类型、不同推进剂类型等。

(2)磁屏效应为霍尔推力器的长寿命问题解决带来希望。在BPT-4000推力器10 400 h寿命试验中，发现推力器陶瓷腔在5 600～10 400 h之间几乎为零腐蚀。为了从根源上搞清楚，JPL支持下发展了Hall2De程序模拟推力器工作过程，并由此发现了导致腐蚀降低的磁屏效应［48］。

(3)环型离子推力器和DS4G多级离子推力器成为离子推力器实现高功率的主要技术途径，多通道霍尔推力器成为霍尔推力器实现高功率的主要技术途径。

(4)非传统类型VASIMR正在成为未来大功率电推进的主要候选者。它具有比冲调节、无电极设计、多种推进剂选择、中性等离子输出、相对高效率、辐射屏蔽等优点，同时具有系统复杂尺寸大和磁场强电磁干扰大的明显缺点［49］。

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