2025年12月13日9時(shí)08分

由北航宇航學(xué)院

智能電推進(jìn)與空間能源創(chuàng)新研究中心團(tuán)隊(duì)

自主研制的燒蝕Z箍縮脈沖等離子體推進(jìn)系統(tǒng)

AZPPT-5搭載于“迪邇五號”空間試驗(yàn)器

通過快舟十一號遙八運(yùn)載火箭

成功發(fā)射升空并順利入軌

正式開啟在軌驗(yàn)證和應(yīng)用的歷程

該推力器是燒蝕Z箍縮脈沖等離子體推進(jìn)系統(tǒng)

在國際上的首次在軌應(yīng)用

標(biāo)志著研究團(tuán)隊(duì)在

新型空間電推進(jìn)技術(shù)研發(fā)和

空天智能電推進(jìn)技術(shù)本科專業(yè)

拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面

邁出了堅(jiān)實(shí)一步

祝賀！

快舟十一號遙八運(yùn)載火箭發(fā)射（圖片來源：我們的太空）

北航團(tuán)隊(duì)成員在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心

科研夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)

人才培養(yǎng)再結(jié)碩果

2022年11月，宇航學(xué)院本科生王驥勤同學(xué)在央視《再出發(fā)丨我的青春計(jì)劃》節(jié)目中曾談到自己的愿望——“希望有一天能把自己研制的電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)送上太空，探索浩瀚宇宙”。

王驥勤同學(xué)接受央視《再出發(fā)丨我的青春計(jì)劃》采訪

懷著這一樸素而堅(jiān)定的理想，在宇航學(xué)院智能電推進(jìn)與空間能源創(chuàng)新研究中心王偉宗教授、湯海濱教授、張廣川博士、閆家啟博士等導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由王驥勤、柏雨昕、郭文祺、馬浩然、孔維一、劉裴栩等同學(xué)組成的團(tuán)隊(duì)，以馮如杯競賽、科研課堂、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)為平臺，持續(xù)開展了新型脈沖等離子體推力器的理論探索、性能提升與系統(tǒng)集成研究。團(tuán)隊(duì)圍繞材料燒蝕、等離子體加速、能量沉積等關(guān)鍵科學(xué)問題深入攻關(guān)，在電極結(jié)構(gòu)優(yōu)化、電磁調(diào)控與新型工質(zhì)制備、微小推力精確測量、高時(shí)空分辨等離子體光學(xué)診斷等核心技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了一系列原創(chuàng)性突破。歷經(jīng)三年多的不懈努力，如今終于迎來在軌飛行的成功實(shí)現(xiàn)。公開資料顯示，該推力器是燒蝕Z箍縮脈沖等離子體推進(jìn)系統(tǒng)的國際首次在軌應(yīng)用。

燒蝕Z箍縮脈沖等離子體推進(jìn)系統(tǒng)AZPPT-5的研制，標(biāo)志著北航宇航學(xué)院以“小衛(wèi)星動(dòng)力”綜合項(xiàng)目為載體的航天“兩領(lǐng)”人才培養(yǎng)體系和空天智能電推進(jìn)技術(shù)新專業(yè)建設(shè)再結(jié)碩果。自2022年教育部批準(zhǔn)北航設(shè)立國內(nèi)首個(gè)空天智能電推進(jìn)技術(shù)本科專業(yè)以來，宇航學(xué)院以“小衛(wèi)星動(dòng)力”綜合型項(xiàng)目為切入點(diǎn)，通過空間電推進(jìn)系統(tǒng)研發(fā)，建立了“理論課程-實(shí)驗(yàn)實(shí)踐-型號研制”貫通的電推進(jìn)學(xué)科/專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)體系，組織學(xué)生以團(tuán)隊(duì)形式進(jìn)行新型空間電推力器的設(shè)計(jì)和制作，先后研制并成功實(shí)現(xiàn)國際首個(gè)百瓦量級永磁屏蔽霍爾推進(jìn)系統(tǒng)LpHet-100、首個(gè)電磁噴管推進(jìn)系統(tǒng)MNT-10等多型電推進(jìn)系統(tǒng)的在軌應(yīng)用驗(yàn)證，推動(dòng)了項(xiàng)目制產(chǎn)教融合培養(yǎng)的探索與實(shí)踐，取得了“以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)培養(yǎng)人才，培養(yǎng)人才促進(jìn)項(xiàng)目發(fā)展”的成功經(jīng)驗(yàn)。

AZPPT-5：多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破

比沖提升61.76%

此次隨“迪邇五號”一起升空的AZPPT-5燒蝕Z箍縮脈沖等離子體推力器是一種新型的脈沖等離子體推力器（Pulsed Plasma Thruster，PPT），其通過電弧蒸發(fā)、電離固體工質(zhì)（通常為聚四氟乙烯，即PTFE）形成等離子體，借助尖錐狀陽極形成傾斜電流片向中心軸線箍縮，通過電磁、電熱混合加速等離子體，生成高速射流以產(chǎn)生推力，其結(jié)構(gòu)簡單、低功率下綜合性能好，適用于微小衛(wèi)星的姿態(tài)控制、位置保持、阻力補(bǔ)償?shù)热蝿?wù)。

燒蝕Z箍縮脈沖等離子體推力器原理示意圖

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在同軸前后式脈沖等離子體推力器基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外最新成果，通過3項(xiàng)核心設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了性能飛躍：

（1）電極結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通過對電極幾何構(gòu)型、放電間距等方面的系統(tǒng)性優(yōu)化，更高效地產(chǎn)生電磁加速效應(yīng)。

（2）外加磁場調(diào)控。采用外加永磁體的方式，通過軸向磁場約束推力器羽流等離子體，降低了非軸向損失，顯著提升了推力器比沖。

（3）摻雜型工質(zhì)。通過在傳統(tǒng)工質(zhì)聚四氟乙烯（PTFE）中摻入碳粉顆粒，減弱放電后期的滯后燒蝕現(xiàn)象，提升燒蝕產(chǎn)物能量。

上述設(shè)計(jì)顯著提升了推進(jìn)性能、使用壽命、并拓寬了應(yīng)用場景，推力器在5J初始放電能量下，實(shí)現(xiàn)了比沖1066.21 s，推功比29.64 μN(yùn)/W，效率15.8%的高性能，比沖相比優(yōu)化前提升了61.76%。

團(tuán)隊(duì)還完成了包括推力器、儲能電容、電源處理單元等部件在內(nèi)的推進(jìn)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)，并通過振動(dòng)、沖擊、熱真空等環(huán)境試驗(yàn)以驗(yàn)證推進(jìn)系統(tǒng)的可靠性，完成AZPPT-5樣機(jī)的工程化研制工作。

AZPPT-5推進(jìn)系統(tǒng)樣機(jī)實(shí)物圖和地面測試點(diǎn)火圖

校友企業(yè)助力

與迪邇五號同行奔向太空

AZPPT-5的成功在軌運(yùn)行，也得益于北航校友企業(yè)的鼎力支持。系統(tǒng)搭載于由宇航學(xué)院1989級校友張曉敏創(chuàng)辦的北京紫微宇通科技有限公司所研制的“迪邇五號”空間試驗(yàn)器。公司自2019年成立以來，始終以構(gòu)建太空實(shí)驗(yàn)平臺、提供空間運(yùn)輸服務(wù)為核心方向。此次發(fā)射的“迪邇五號”是公司自主研發(fā)的小型貨運(yùn)飛船留軌版（B300-L型），載貨能力300kg，載貨空間1.8 m3，具備超過100個(gè)載荷的在軌管理能力，設(shè)計(jì)在軌運(yùn)行時(shí)間1年。

紫微宇通科技有限公司與北航共建“太空飛行聯(lián)合研究中心”，在學(xué)生實(shí)習(xí)、平臺建設(shè)與科技創(chuàng)新等方面給予大力支持。依托校企緊密合作，AZPPT-5順利完成了與空間試驗(yàn)器的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及環(huán)境試驗(yàn)，隨“迪邇五號”由快舟十一號火箭發(fā)射入軌，正式開展在軌性能驗(yàn)證。這既是北航科研成果工程轉(zhuǎn)化的重要實(shí)踐，也是校友力量助力航天拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)、推動(dòng)科研成果走向工程化、產(chǎn)業(yè)化的生動(dòng)體現(xiàn)。

AZPPT-5推進(jìn)系統(tǒng)裝配于“迪邇五號”空間試驗(yàn)器（圖片來源：紫微宇通科技有限公司）

高性能空間電推進(jìn)系統(tǒng)

對于我國低軌微納衛(wèi)星星座發(fā)展

有重要應(yīng)用價(jià)值

AZPPT-5燒蝕Z箍縮脈沖等離子體推進(jìn)系統(tǒng)

的研制和驗(yàn)證

將為未來微納衛(wèi)星的高可靠位置保持

姿態(tài)控制、精準(zhǔn)編隊(duì)飛行等任務(wù)

提供優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力選擇

此次任務(wù)也再次展示了北航“科教融合

產(chǎn)教融匯、有組織科研、項(xiàng)目制培養(yǎng)”

的體系化優(yōu)勢

為北航在先進(jìn)空間電推進(jìn)技術(shù)方向的

人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新注入了強(qiáng)勁動(dòng)能

出品 | 航小萱?工作室

素材來源｜宇航學(xué)院 我們的太空

編輯 | 胡譯文