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微波等离子推力器真空实验研究与卫星应用探索

电推进(EP)具有比冲高、寿命长、控制精度高等优点,可完成多种空间任务。经过五十多年的研究,EP在航天器上的应用已越来越广泛。微波等离子推力器(MPT)是一种电热型推力器。本文在MPT地面原理样机的基础上,进行了MPT真空实验系统建设、真空试验和卫星应用探索。具体叙述如下:1.完成了MPT真空实验系统的设计、加工、安装和调试。系统包括真空子系统、虚拟仪器测控子系统、小推力测量子系统、推进剂贮存供应子系统和MPT实验样机。本人主持完成了真空子系统建设,参与了其它子系统建设,完成了全系统调试。真空实验系统工作稳定,工作真空度为1.0Pa~10.0Pa,基本实现了MPT真空实验的自动化、信息化和数字化,为MPT真空实验研究提供了基础。2.在MPT地面实验的基础上,在国内首次进行了MPT在真空条件下的启动、稳定工作特性研究,并进行了性能估算。研究了影响MPT启动和稳定工作的主要因素和规律。实验研究表明,在真空环境下,对于推进剂工质Ar、  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
西北工业大学

不同工质对MPT启动与稳定工作影响的研究

近年来,随着对航天器推进系统性能要求的不断提高,电推进以其独有的优势引起了航天界的兴趣和重视,并越来越多的被应用到空间任务中。微波等离子推力器(MPT)是一种新型的电热型推力器,它具有比冲高、寿命长、羽流污染小等优点,具有广阔的应用前景。目前,主要的电推力器都进行了不同工质的实验研究,对工质的优化选择直接决定了MPT的性能和应用前景。本文对不同的推进工质进行MPT点火启动实验及真空稳定工作实验研究,并对结果进行分析、比较和研究,最终为MPT工程应用寻找最合适的推进工质。论文的工作和新见解主要包括:1 在设计状态和工作状态下,根据MPT的实验参数,对MPT使用不同工质时的性能进行了工程估算,这对MPT现阶段的实验研究和今后的研究有重要的指导意义;2 对于He、Ar推进工质,讨论微波的接头材料、探针与内导体的间隙、内导体的位置、微波的输入功率、工质的质量流量以及环境真空度对MPT真空启动和稳定工作的影响,并探讨微波的输入功率、工...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

《推进技术》2020年03期
推进技术

射频离子推力器热特性仿真分析

为了分析射频离子推力器热特性,建立了射频离子推力器整体热模型,基于二维流体模型,对11cm射频离子推力器开展了放电室等离子体仿真,获得了电子温度、电势分布等关键参数;以等离子体仿真结果和实测束电流为输入,获得了各热源的热通量;通过有限元计...  (本文共8页) 阅读全文>>

《航空动力学报》2017年03期
航空动力学报

氙离子推力器阳极工质分配方式优化

使用两种数值方法研究微尺度下惰性气体的流动现象,验证表明壁面速度滑移条件的N-S(Navier-Stokes)方法能够较好地模拟离子推力器气体分配环内工质流动特性.为了降低氙工质注入放电室过程中气流速度,并改善其周向均匀性...  (本文共6页) 阅读全文>>

《航空动力学报》2017年04期
航空动力学报

氙离子推力器束流双荷离子特性及诊断

为了对离子推力器束流中双荷离子比例进行快速评估,采用放电室经验理论模型通过实验参数获得放电室等离子体参数,根据单、双荷氙离子的不同产生过程,计算得到...  (本文共6页) 阅读全文>>

《科学技术与工程》2017年22期
科学技术与工程

20cm氙离子推力器磁场优化与试验研究

放电室磁场的优化设计是离子推力器结构改进设计的关键技术之一,直接影响到推进剂电离效率和整机工作稳定性。针对深空探测等空间轨道任务对20 cm氙离子推力器应用需求,利用电磁体磁感应强度实时可调的优势,获得了给定工作模式下20 cm氙离子推力器放电室磁场最优构型及其磁感应强度的最佳分布。在此...  (本文共5页) 阅读全文>>

《推进技术》2016年04期
推进技术

20cm离子推力器飞行试验工作性能评价

20cm离子推力器在SJ-9A新技术试验卫星上的飞行试验已经结束,为了检验飞行试验的有效性,十分有必要对离子推力器在轨工作性能进行全面分析评价,以便为后续空间应用提供依据。利用在轨获得的试验数...  (本文共5页) 阅读全文>>