10 cm考夫曼型离子推力器放电室关键参数优化

作     者：胡竟 耿海 杨福全 郭德洲 王东升 李建鹏 HU Jing;GENG Hai;YANG Fuquan;GUO Dezhou;WANG Dongsheng;LI Jianpeng

作者机构：兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室兰州730000 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191 

基　　金：民用航天预先研究项目(D010509) 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2023年第49卷第8期

页      码：1974-1981页

摘      要：放电室构型设计是离子推力器结构设计的基础与核心,直接影响到放电室工作能效及整机工作寿命。针对新型航天器在轨飞行任务对大推力、长寿命连续变推力离子推力器的应用需求,探究了影响10 cm离子推力器整机效能的放电室关键参数因子,揭示了发散场放电室的磁场发散度、电子通道面积及阴极位置等敏感参数对放电室性能的影响作用关系。开展了10 cm离子推力器放电室参数构型的优化与验证。结果表明:在不改变整机结构的情况下,通过优化放电室关键参数,10 cm离子推力器最大输出推力由20 mN提升至25 mN,提升近25%,推力调节范围由1~20 mN扩展至1~25 mN,全范围内推力分辨率均优于50μN,且推力器在20 mN最佳工作点的阳极电压由43.5 V降至38.4 V,放电损耗由345 W/A降至308 W/A,预估整机寿命将由15000 h提升至17500 h。研究为推动10 cm离子推力器的在轨扩展应用提供了一定的技术支撑。

主 题 词：无拖曳飞行 连续变推力 离子推力器 宽范围 放电室 

学科分类：080703[080703] 082502[082502] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13700/j.bh.1001-5965.2021.0631

馆 藏 号：203123304...