摘要：脉冲等离子体推力器(PPT)的性能受多方面因素的影响,包括放电参数以及推力器本体结构等。通过对脉冲等离子体推力器的工作原理和物理学模型的分析,研究了PPT的效率、比冲、推力、元冲量、推功比等性能参数与电极结构、电气参数的关系,并设计了实验,对效率、比冲、元冲量等与放电能量、电极间距的关系进行了验证。结果表明,效率、比冲、元冲量均随放电能量的提高而增大,元冲量在电极间距为50 mm时大于间距为30 mm、40 mm时的值。根据实验结果,提出了设计高性能PPT的一些优化条件,对PPT的设计有参考意义。

摘要：为了对适合小卫星使用的电弧加热推进系统的优化设计提供一定的参考，自行设计了输入电功率数瓦至数十瓦的小功率电弧等离子体推力器及其运行性能实验系统，包括一种气动小推力的间接测量系统。对四种不同喷管结构和尺寸的小功率电弧推力器，实验检测了所产生的推力随着弧电流和推进剂流量的变化。结果显示：在气流量4．5～10．5mg／s，输入功率3～35W的条件下。推力器产生的最大推力约为9．7raN，最大比冲约为110s；减小喉道直径，适当增加扩张比有助于提高小功率Arcjet的性能；当弧电流在10～110mA范围内变化时，弧电压的变化范围约为210～280V，气体的放电形式有别于传统的电弧加热推力器。

摘要：采用自行设计的小功率电弧推力器和小推力测量装置，以氨气为推进剂，系统测量了推力器在不同推进剂流量和弧电流条件下的推力和弧电压数据，导出了对应条件下的比冲和推力效率，并对推力器性能进行了分析。实验结果表明：当推进剂流量为150-450mL／min时，推力器可在输入功率小于100W的条件下稳定运行，比冲最大接近250s。

摘要：针对现有流体推力矢量控制方案的不足,提出利用喷流附壁效应的新型矢量喷管,借助于尾喷管射流对固壁延伸面的跟随作用控制尾喷流方向,实现推力转向.在此基础上采用限制流量的方法调节喷流的抽吸程度,产生不同的横向压力梯度,达到了矢量化控制推力转向的目的.运用这一概念设计了二维矢量喷管,用数值实验方式验证了喷管的推力转向效果,采用限制流量方法得到的最大矢量角度约13.3°,进一步结合射流控制可以使矢量偏角达到20°以上.通过对该喷管流场的数值计算研究,探讨了该矢量喷管内喷流转向形成的流动机理,从推力损失、转向效率上对喷管的性能特点进行了分析,为下一步开展实验研究奠定了基础.

摘要：脉冲等离子体推力器(PPT)的放电电流与推力器性能有密切关系。为了分析影响脉冲等离子体推力器放电电流的因素,建立了推力器放电过程中的等效电路模型,分析了等效电路中电感及电阻的分量,并对简化的等效电路模型进行解耦,得到了放电电流的3种状态。通过实验以及方程解耦,得到了实际电路中的等效电感及等效电阻值,研究了等效电感及电阻中影响推力器性能的因素。结果表明,推力器的间距和放电能量改变了等离子体的电感及电阻值,从而改变了放电电流曲线,影响了推力器的电磁加速性能。设计PPT时,应尽量减小电极的寄生电感和电阻,采用内感和内阻较小的放电电容,获得较高的PPT效率。