吸气式电推进(air-breathing electric propulsion,ABEP)系统使用超低轨道大气作为工质,可突破推进剂携带量对卫星使用寿命的限制瓶颈,是超低轨卫星实现长期驻留的关键技术途径之一.本文采用直接模拟蒙特卡罗(direct simulation Monte C...吸气式电推进(air-breathing electric propulsion,ABEP)系统使用超低轨道大气作为工质,可突破推进剂携带量对卫星使用寿命的限制瓶颈,是超低轨卫星实现长期驻留的关键技术途径之一.本文采用直接模拟蒙特卡罗(direct simulation Monte Carlo,DSMC)计算方法,对二维的ABEP进气道模型进行模拟.设定壁面碰撞模型为完全漫反射,在进气道的进口直径保持定值的前提下,改变进气道的长纵比、出口锥角、栅格长度和栅格层数,以分别探究这些影响因素单一作用下的进气道性能变化规律.在单一影响规律的前提下,利用遗传算法进行多目标优化,得到符合设计要求的高性能进气道设计参数,通过权重分配实现了典型高度下进气道设计中收集效率与压缩比的最优解.本研究对大气收集器产品的工程化应用具有指导意义.展开更多
针对低速临近空间飞行器提出了一种新型吸气式电推进方案,该方案采用单介质阻挡放电(SDBD)作为等离子体源,因此能在较大气压范围(数Pa^1atm)内电离大气产生等离子体并产生推力。为探究该吸气式电推进方案的推力性能,测量了实验样机在多...针对低速临近空间飞行器提出了一种新型吸气式电推进方案,该方案采用单介质阻挡放电(SDBD)作为等离子体源,因此能在较大气压范围(数Pa^1atm)内电离大气产生等离子体并产生推力。为探究该吸气式电推进方案的推力性能,测量了实验样机在多个气压和电压条件下产生的推力。推力测量结果显示在10~90 k Pa气压范围内,实验样机产生的推力在102~103μN量级;气压一定时,产生的推力与驱动电压呈幂次相关;而电压一定时,随着气压自1atm逐渐降低,产生的推力先增大后减小,且达到最大推力的气压与所加驱动电压相关。展开更多
文摘吸气式电推进(air-breathing electric propulsion,ABEP)系统使用超低轨道大气作为工质,可突破推进剂携带量对卫星使用寿命的限制瓶颈,是超低轨卫星实现长期驻留的关键技术途径之一.本文采用直接模拟蒙特卡罗(direct simulation Monte Carlo,DSMC)计算方法,对二维的ABEP进气道模型进行模拟.设定壁面碰撞模型为完全漫反射,在进气道的进口直径保持定值的前提下,改变进气道的长纵比、出口锥角、栅格长度和栅格层数,以分别探究这些影响因素单一作用下的进气道性能变化规律.在单一影响规律的前提下,利用遗传算法进行多目标优化,得到符合设计要求的高性能进气道设计参数,通过权重分配实现了典型高度下进气道设计中收集效率与压缩比的最优解.本研究对大气收集器产品的工程化应用具有指导意义.
文摘针对低速临近空间飞行器提出了一种新型吸气式电推进方案,该方案采用单介质阻挡放电(SDBD)作为等离子体源,因此能在较大气压范围(数Pa^1atm)内电离大气产生等离子体并产生推力。为探究该吸气式电推进方案的推力性能,测量了实验样机在多个气压和电压条件下产生的推力。推力测量结果显示在10~90 k Pa气压范围内,实验样机产生的推力在102~103μN量级;气压一定时,产生的推力与驱动电压呈幂次相关;而电压一定时,随着气压自1atm逐渐降低,产生的推力先增大后减小,且达到最大推力的气压与所加驱动电压相关。
