真空度對霍爾推力器性能的影響.pdf

1、隨著航天器對推進系統(tǒng)性能要求的不斷提高，電推進以其獨有的優(yōu)勢被越來越多地應(yīng)用在衛(wèi)星姿態(tài)控制、位置保持、空間飛行器深空探測、星際旅行等空間任務(wù)中。作為全世界各個國家和機構(gòu)太空動力裝置的研究熱點，具有低發(fā)射成本、高有效載荷率等特點的電推進技術(shù)之一——霍爾推力器可以完全勝任各種遠距離航天任務(wù)?，F(xiàn)階段中國、歐洲、俄羅斯及美國都明顯加大其研究力度。由于技術(shù)條件的客觀限制，目前各個機構(gòu)對霍爾推力器的研究均基于地面模擬的太空環(huán)境，但人為模擬的真空環(huán)境

2、與太空真實環(huán)境有明顯差異，該差異會對推力器產(chǎn)生明顯影響。為說明該問題，本文旨在研究真空環(huán)境對推力器參數(shù)的影響機理及依據(jù)地面測試進行參數(shù)修正的方法，作為推力器實際應(yīng)用的有力依據(jù)，文章具體內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　真空背壓對霍爾推力器推力的影響機制。詳細闡述了真空背壓影響推力器推力的機理，提出模擬真空環(huán)境的影響實質(zhì)是背景氣體返流，并將返流量進行量化。通過推力器離子能量分布與光譜診斷的實驗分析，對真空背壓影響推力的機制劃分為一次效應(yīng)和

3、二次效應(yīng)，對背壓影響一次效應(yīng)和二次效應(yīng)的變化進行了分析，為根據(jù)地面實驗數(shù)據(jù)對在軌運行實際推力的修正提供依據(jù)。
　　真空背壓對霍爾推力器放電電流的影響機制。將背壓變化影響推力器放電電流的機理也劃分為一次效應(yīng)與二次效應(yīng)，通過對推力器放電電流、離子電流，以及根據(jù)離子能量分布推算的返流離子電流，對背壓影響放電電流一次效應(yīng)與二次效應(yīng)的程度進行了實驗分析。通過對推力器通道內(nèi)電子溫度的測量以及磁安特性曲線的測量說明了背壓影響推力器內(nèi)電子傳導(dǎo)的問

4、題。
　　考慮背壓的霍爾推力器性能指標(biāo)的修正方法?；魻柾屏ζ髯鳛閷嶋H工程應(yīng)用產(chǎn)物，其在軌實際運行時體現(xiàn)其運行情況的參數(shù)尤為重要，但在缺乏實際在軌實驗條件及實驗數(shù)據(jù)情況下，地面實驗結(jié)果是衡量推力器性能指標(biāo)的唯一依據(jù)，所以需要排除模擬真空環(huán)境對推力器參數(shù)的影響，消除參數(shù)天地不一致性，從而根據(jù)地面實驗?zāi)芨鼫?zhǔn)確體現(xiàn)推力器在軌工作情況。本章依據(jù)前兩章的實驗及理論發(fā)現(xiàn)，提出考慮背壓的推力器參數(shù)的修正方法，為實際工程應(yīng)用提供有力依據(jù)。