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嵌套式霍尔推力器发展历程与应用展望
1
作者 丁凤林 张仲恺 +1 位作者 高俊 汤海滨 《空间控制技术与应用》 北大核心 2025年第3期1-13,共13页
针对空间电推进领域的大功率霍尔电推进技术,回顾了嵌套式霍尔推力器的发展历程和研究现状,梳理了嵌套式霍尔推力器在放电功率、推力器尺寸、重量方面和传统霍尔推力器的优势地位,以及嵌套式霍尔推力器的实施可行性,分析了嵌套式霍尔推... 针对空间电推进领域的大功率霍尔电推进技术,回顾了嵌套式霍尔推力器的发展历程和研究现状,梳理了嵌套式霍尔推力器在放电功率、推力器尺寸、重量方面和传统霍尔推力器的优势地位,以及嵌套式霍尔推力器的实施可行性,分析了嵌套式霍尔推力器将来可能的应用场景,最终对嵌套式霍尔推力器待解决的关键技术和研究发展方向提出了建议,为未来开展超大功率霍尔电推进技术提供参考. 展开更多
关键词 电推进 嵌套式霍尔推力器 系统设计 空间应用
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面向高精度轨控的霍尔推力器推力特性研究
2
作者 黄科源 毛威 +4 位作者 魏延明 涂子寒 吴楠 刘祺 刘旭辉 《空间控制技术与应用》 北大核心 2025年第2期61-70,共10页
针对新一代地球同步轨道导航卫星对轨道精确预测和轨道实时控制能力的需求,发展高精度、高稳定、高可信的霍尔电推进系统具有重要意义.目前国内外尚没有关于霍尔推力器推力精度水平的实验研究,对于新任务场景中0.2%的推力重复精度需求,... 针对新一代地球同步轨道导航卫星对轨道精确预测和轨道实时控制能力的需求,发展高精度、高稳定、高可信的霍尔电推进系统具有重要意义.目前国内外尚没有关于霍尔推力器推力精度水平的实验研究,对于新任务场景中0.2%的推力重复精度需求,为验证技术方案的可行性,对霍尔推力器推力特性进行了系统性的实验分析.通过建立推力精度研究模型,分解了推力精度的影响因素;进行了额定工况重复点火试验,对推力特性的变化规律进行了分析.结果表明,点火初期因温度变化推力器阳极电流和推力呈现下降趋势,理论分析表明性能变化的主要原因为推进剂原子热运动速率增加导致推进剂利用率下降,多次点火试验中推力器性能变化具有良好的重复性和可预测性.验证了霍尔推力器用于地球同步轨道卫星高精度轨道控制技术路线的可行性,为后续改进设计和在轨应用提供了理论基础和实验依据. 展开更多
关键词 电推进技术 霍尔推力器 轨道控制 推力精度
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基于发射光谱法监测小功率霍尔推力器通道侵蚀
3
作者 习薇 邹纫秋 +4 位作者 郑博文 朱悉铭 宁中喜 贾军伟 于达仁 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第5期67-76,共10页
分析霍尔推力器在工作过程中陶瓷通道壁的侵蚀特性,对评估霍尔推力器的性能和寿命具有重要意义。传统的侵蚀评价方法主要依靠对侵蚀深度的测量,这种方法耗时长、无法提供在线实时监测以及多工况监测。为此,首先,利用具备非侵入式、原位... 分析霍尔推力器在工作过程中陶瓷通道壁的侵蚀特性,对评估霍尔推力器的性能和寿命具有重要意义。传统的侵蚀评价方法主要依靠对侵蚀深度的测量,这种方法耗时长、无法提供在线实时监测以及多工况监测。为此,首先,利用具备非侵入式、原位在线特点的发射光谱法对霍尔推力器工作过程中侵蚀情况进行监测,成功监测到硼原子信号。然后,利用先进光度法基于硼原子谱线与氙原子谱线比,以及基于氙原子碰撞辐射模型计算的电子温度,对不同工况下硼原子约化浓度进行计算。结果表明,硼的约化浓度随着质量流量和电压的增大而增大,而磁场强度对硼约化浓度的影响较复杂,还需进一步研究。采用发射光谱法和先进的光度法可以实时和原位高效地评估不同操作条件下航空航天设备的侵蚀特性,对深空探测和引力波探测等关键应用中推力器的设计和寿命优化等具有指导作用。 展开更多
关键词 小功率霍尔推力器 发射光谱法 先进光度法 侵蚀产物浓度
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大高径比值对霍尔推力器放电特性的影响研究
4
作者 范昊天 孙强 +1 位作者 杨慧欣 丁永杰 《推进技术》 北大核心 2025年第6期311-320,共10页
大高径比霍尔推力器具备轻量化固有优势和高性能潜在优势,有望满足多样化空间任务对高性能电推进系统的迫切需求,但由于缺乏有效的大高径比设计准则,其综合性能仍存在较大的提升空间。为促进大高径比霍尔推力器高径比值选取准则的建立,... 大高径比霍尔推力器具备轻量化固有优势和高性能潜在优势,有望满足多样化空间任务对高性能电推进系统的迫切需求,但由于缺乏有效的大高径比设计准则,其综合性能仍存在较大的提升空间。为促进大高径比霍尔推力器高径比值选取准则的建立,本文通过数值仿真手段探究了大高径比值对霍尔推力器放电特性的影响及其内在机制。研究结果表明,高径比变化的衍生影响主要受工质电离效率和离子壁面损失主导,其与各粒子的密度分布、能量分布以及其间的空间匹配关系密切相关。就放电性能而言,霍尔推力器存在一个最佳高径比值,对于典型工况下的1.35 kW级霍尔推力器,该最佳高径比值为0.67。在最佳高径比条件下,霍尔推力器内部的高气体密度区与电子聚集区匹配良好,由此可获得较高的工质利用率和电流利用率,推力器放电效率也因此达到最大值。 展开更多
关键词 空间电推进 霍尔推力器 大高径比值 放电特性 数值仿真
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阳极层霍尔推力器内坡印亭矢量与能量转换机制研究
5
作者 陈满珍 赵杰 +1 位作者 张正浩 唐德礼 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第6期504-512,共9页
文章采用三维粒子云网格-蒙特卡洛碰撞(PIC/MCC)算法,从轴向和径向空间维度,分析稳态时坡印亭矢量分布对阳极层霍尔推力器能量转换过程的影响机制。坡印亭矢量场强在轴向空间具有梯度分布特征,呈现显著的空间非均匀性。通过径向空间的... 文章采用三维粒子云网格-蒙特卡洛碰撞(PIC/MCC)算法,从轴向和径向空间维度,分析稳态时坡印亭矢量分布对阳极层霍尔推力器能量转换过程的影响机制。坡印亭矢量场强在轴向空间具有梯度分布特征,呈现显著的空间非均匀性。通过径向空间的相关性分析发现,电子能量的累积过程不仅受电磁场直接加速的影响,还涉及多种非线性能量传输机制。坡印亭矢量场强通过调控电子漂移速度影响离子密度分布,最终形成空间上连续但存在特征延迟的能量级联现象。等离子体能量与坡印亭矢量强度之间存在非线性关系,由此将能量传输过程划分为能量积累、输运稳定以及能量饱和三个阶段。能量转换效率随坡印亭矢量场强增高表现出先升后降的变化趋势,在坡印亭矢量中等强度区间,能量转换效率达到最高,实现了最优能量传输状态。故而未来优化推力器性能时应重点关注坡印亭矢量中等强度区域的能量利用情况,同时抑制高场区的能量损失,为推力器内电磁场位形的优化设计提供合理配置建议。 展开更多
关键词 阳极层霍尔推力器 坡印亭矢量 能量转换 粒子模拟
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低功率平面型霍尔推力器的工作特性研究 被引量：2
6
作者 任林渊 王亚楠 +3 位作者 靳丽云 付瑜亮 孙安邦 丁卫东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期199-208,共10页
为了解决低功率霍尔推力器存在的寿命问题,本文设计了一种平面型霍尔推力器。该推力器取消了内部放电通道,前壁和阳极在同一平面,电离和加速过程完全发生在推力器外部的开放空间中。推力器在0.6~1.0 mg/s的氙气流量下,实现稳定放电。本... 为了解决低功率霍尔推力器存在的寿命问题,本文设计了一种平面型霍尔推力器。该推力器取消了内部放电通道,前壁和阳极在同一平面,电离和加速过程完全发生在推力器外部的开放空间中。推力器在0.6~1.0 mg/s的氙气流量下,实现稳定放电。本文实验研究了不同运行参数下推力器的阳极电流特性、推力特性和羽流束流特性。结果表明,阳极电流的振荡频谱主要集中在20~60 kHz,与常规霍尔推力器的呼吸振荡频率范围相似。在62~245 W的功率下,推力为3.2~10.5 mN,阳极效率为8%~22%。推力水平与同功率等级的传统霍尔推力器相当,而阳极效率偏低。利用法拉第探针获得离子的束流特性,结果表明:较低的羽流发散效率是造成目前推力器阳极效率偏低的主要因素。结合实验结果,分析了平面型霍尔推力器与传统霍尔推力器在离子加速方面的差异。本文设计的平面型霍尔推力器为解决霍尔推力器的壁面侵蚀问题提出了一种可能的方案。 展开更多
关键词 霍尔推力器 点火 阳极效率 负梯度磁场 羽流发散
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基于尺寸优化的霍尔推力器磁路设计方法研究 被引量：1
7
作者 涂子寒 毛威 +1 位作者 扈延林 姚兆普 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2024年第2期117-126,共10页
针对当前霍尔推力器磁路设计主要依靠经验进行人工调节的现状,本文建立了高效率高质量的磁路优化设计方法,解决逐次调节单个磁路尺寸效率低,无法满足日益精细化磁场需求的问题.通过调研经过飞行验证的推力器,明确磁场参数描述方式及范围... 针对当前霍尔推力器磁路设计主要依靠经验进行人工调节的现状,本文建立了高效率高质量的磁路优化设计方法,解决逐次调节单个磁路尺寸效率低,无法满足日益精细化磁场需求的问题.通过调研经过飞行验证的推力器,明确磁场参数描述方式及范围,提炼出了霍尔推力器设计的磁场准则;在此基础上,采用基于有限元方法的尺寸优化,将磁场要求嵌入磁路优化的约束中;在多约束算法的自动寻优下完成磁路设计.选取具有双磁屏的典型磁路结构形式作为初始磁路,以1.35 kW级推力器进行验证,结果表明,优化后磁路质量减轻34.9%,励磁功率减小5.6%,磁倾角从最大超过20°减小到6°以内,对称性得以改善,最大磁场强度增加8.3%,磁场梯度提高6.4%.本文提出的基于尺寸优化的磁路设计方法适用于各功率级霍尔推力器,允许磁场需求参数在较宽范围内变化并支持同时调节数十个关键尺寸,优化磁路较好地满足了磁场设计需求. 展开更多
关键词 电推进技术 霍尔推力器 有限元分析 优化设计
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放电通道长径比对霍尔推力器性能的影响
8
作者 李春波 郭宁 +2 位作者 杨三祥 高俊 雪佳强 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期99-105,共7页
为了获得霍尔推力器放电通道长度与宽度的最佳匹配关系,提升推力器性能,以兰州空间技术物理研究所研制的LHT-70霍尔推力器为研究对象,利用一维流体模型,研究了阳极工质流率对比冲、推力的影响,并通过与试验数据比对,验证了模型的合理性... 为了获得霍尔推力器放电通道长度与宽度的最佳匹配关系,提升推力器性能,以兰州空间技术物理研究所研制的LHT-70霍尔推力器为研究对象,利用一维流体模型,研究了阳极工质流率对比冲、推力的影响,并通过与试验数据比对,验证了模型的合理性。在此基础上,研究了放电通道长径比α(长度与宽度的比值)对霍尔推力器性能的影响。结果表明,随着放电通道长径比的增加,电子温度降低,电子密度增加,电离率上升,离子密度增加,但由于中性原子密度与离子壁面损失增大,工质利用率下降;放电通道出口处电势降、比冲、推力和效率先增大后减小。由工质利用率、比冲、推力和效率随放电通道长径比增加而变化的趋势可知,在固定放电通道体积与内径,增加长度时,当放电通道长径比介于1.80~2.05,霍尔推力器性能达到最优。研究结果将为霍尔推力器的优化设计提供理论指导。 展开更多
关键词 霍尔推力器 放电通道长径比 放电特性 性能参数 流体模拟
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小功率霍尔推力器研究现状及展望
9
作者 一鸣 孙斌 +2 位作者 孙建冬 韩道满 刘旭辉 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第2期110-119,共10页
为了有效应对深空探测任务的复杂要求,尤其是在引力波检测等具有挑战性的任务中,迫切需要对现有的霍尔推力器技术进行小型化和小功率化(功率范围25~500W)改进。目前,国内外关于小功率霍尔推力器的研究已取得一定进展,但仍面临许多技术... 为了有效应对深空探测任务的复杂要求,尤其是在引力波检测等具有挑战性的任务中,迫切需要对现有的霍尔推力器技术进行小型化和小功率化(功率范围25~500W)改进。目前,国内外关于小功率霍尔推力器的研究已取得一定进展,但仍面临许多技术难题和挑战。通过对现有文献和研究成果的综合调研,深入分析了环形霍尔推力器、会切场霍尔推力器、圆柱形霍尔推力器、永磁体霍尔推力器和无通道霍尔推力器等五种主要类型的小功率霍尔推力器。这些推力器在小功率化过程中,均面临着效率不够高、寿命不够长和可靠性不够强等技术难点。鉴于此,文章分析了这些技术挑战,并基于当前的技术瓶颈,提出了几种可行的研究方向和优化策略,旨在推动小功率霍尔推力器技术的进一步发展,以更好地服务于未来的深空探测任务,期望通过这些研究,为霍尔推力器技术的未来发展提供参考和发展建议。 展开更多
关键词 小功率 霍尔推力器 电推进 引力波
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磁场对霍尔推力器气体电离率的影响规律研究 被引量：2
10
作者 于博 黄浩 +2 位作者 徐亚男 连百万 张岩 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期252-259,共8页
霍尔推力器的通道磁场是推力器核心设计因素,对工质电离率和性能有重要影响作用。为深入揭示通道中线磁感应强度峰值Bmax对气体电离率的影响规律与机制,以数值模拟方法进行研究。数值模型采用单元粒子方法 (PIC)结合蒙特卡洛碰撞(MCC)方... 霍尔推力器的通道磁场是推力器核心设计因素,对工质电离率和性能有重要影响作用。为深入揭示通道中线磁感应强度峰值Bmax对气体电离率的影响规律与机制,以数值模拟方法进行研究。数值模型采用单元粒子方法 (PIC)结合蒙特卡洛碰撞(MCC)方法,同时考虑电子的近壁传导作用。为验证数值模型的精度和修正模型中的经验参数,在真空罐内开展推力测量试验,以推力的测量值和计算值进行对比,修正后的模型计算误差可控制在7.5%以内。在此基础上,针对霍尔推力器通道不同的Bmax对中性气体电离率的影响规律和机理进行数值分析,发现电离率对应Bmax的变化曲线存在4个阶段:缓慢升高、急速升高、浮动不变和逐渐降低,原因为电子运动路程和激发碰撞的“短板效应”在不同Bmax下对电离碰撞产生限制程度不同。 展开更多
关键词 霍尔推力器 磁场 电子运动路程 碰撞短板效应 数值模拟
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嵌套霍尔推力器的热优化策略研究 被引量：1
11
作者 苗鹏 于博 +1 位作者 康小录 王伟宗 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期209-218,共10页
嵌套霍尔推力器的高温特性是影响其性能与可靠性的重要因素。为研究嵌套霍尔推力器的热优化策略,本文采用引入辐射传递系数的导热微分方程来描述推力器的传热过程,并在真空舱内开展50 kW级嵌套霍尔推力器的测温验证试验,验证和修正数值... 嵌套霍尔推力器的高温特性是影响其性能与可靠性的重要因素。为研究嵌套霍尔推力器的热优化策略,本文采用引入辐射传递系数的导热微分方程来描述推力器的传热过程,并在真空舱内开展50 kW级嵌套霍尔推力器的测温验证试验,验证和修正数值模型,修正后的模型计算误差在4.8%。在此基础上,利用数值模型针对三种热优化策略下的嵌套霍尔推力器温度分布进行求解,获得各个优化策略下的温度变化规律与机理。结果表明,同时采取三种优化策略下,温度最高导磁零件的温度可降低约90 K;三种优化策略中,添加散热片是最显著的降温策略,而改变放电室支撑柱厚度与更换放电室外壁表面处理的优化效果略有下降。 展开更多
关键词 嵌套霍尔推力器 热优化策略 散热片 导磁零件 数值模拟
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低功率平板型霍尔推力器等离子体束流加速机制研究
12
作者 薛舒文 苗鹏 +3 位作者 王伟宗 刘伟 李亦非 张广川 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期269-278,共10页
为揭示平板型霍尔推力器的束流加速机理,并以此为基础提供推力器的性能优化方法,本文采用法拉第探针、E×B探针及推力架实验系统研究了平板型霍尔推力器在不同工况下的束流特性及推力器性能参数变化规律,并利用粒子网格法仿真获得... 为揭示平板型霍尔推力器的束流加速机理,并以此为基础提供推力器的性能优化方法,本文采用法拉第探针、E×B探针及推力架实验系统研究了平板型霍尔推力器在不同工况下的束流特性及推力器性能参数变化规律,并利用粒子网格法仿真获得了微观等离子体放电特征参数分布规律。研究表明,平板型霍尔推力器束流呈现出特有的“山”字形形貌,束流发散半角在所测量流量下约为70°,且随流量增大而增大,而电离加速区域分离的过程导致束流离子能量随流量增大先增大后减小。性能测试结果显示,平板型霍尔推力器随流量增大多价电离显著,电压利用率和工质利用率的提高平衡了电流利用率和束流发散效率的降低,使得其比冲和阳极效率随流量增大而提高。 展开更多
关键词 低功率霍尔推力器 外部放电 束流特性 电离加速区分离 粒子网格法仿真
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LHT-100自励磁霍尔推力器热特性测试和热真空实验研究 被引量：12
13
作者 田立成 高俊 +3 位作者 李兴坤 郭宁 顾左 张天平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期793-800,共8页
为了验证LHT-100自励磁霍尔推力器工作状态的热特性和空间环境适应性,对霍尔推力器进行了工作状态热特性测试和热真空实验研究,给出了LHT-100霍尔推力器在工作状态下关键部位的温度升高和自然降温规律,分析了自励磁霍尔推力器在常温下... 为了验证LHT-100自励磁霍尔推力器工作状态的热特性和空间环境适应性,对霍尔推力器进行了工作状态热特性测试和热真空实验研究,给出了LHT-100霍尔推力器在工作状态下关键部位的温度升高和自然降温规律,分析了自励磁霍尔推力器在常温下启动达到热平衡过程中的推力、比冲、放电损耗等随时间的变化规律,并在带过渡板情况下开展了霍尔推力器的热真空环境实验。实验结果表明:LHT-100自励磁霍尔推力器在工作近3.5h内达到热平衡,关机5h后霍尔推力器整体温度自然降至室温,在常温下启动达到热平衡过程中霍尔推力器的放电电流、推力、比冲、放电损耗等指标在正常范围内,霍尔推力器在热真空环境中启动和工作正常,霍尔推力器零部件及其材料对高低温变化环境的稳定性和适应性较好,能够适应高低温变化的环境影响。 展开更多
关键词 LHT-100自励磁霍尔推力器 热特性 热真空 实验研究
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聚焦磁场及发散磁场对霍尔推力器壁面侵蚀的影响研究 被引量：10
14
作者 丁永杰 扈延林 +3 位作者 颜世林 李鸿 李玉全 蔡宁泊 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期795-800,共6页
为了研究磁场对霍尔推力器壁面侵蚀的影响,利用轮廓仪测量霍尔推力器内外壁面工作30h的侵蚀状况,对比聚焦磁场和发散磁场条件下的推力器壁面侵蚀过程,分析了聚焦磁场改善壁面侵蚀的方式和程度,并进行了机理分析。实验结果表明:在经过30... 为了研究磁场对霍尔推力器壁面侵蚀的影响,利用轮廓仪测量霍尔推力器内外壁面工作30h的侵蚀状况,对比聚焦磁场和发散磁场条件下的推力器壁面侵蚀过程,分析了聚焦磁场改善壁面侵蚀的方式和程度,并进行了机理分析。实验结果表明:在经过30h的实验后,聚焦磁场相对于发散磁场内陶瓷壁面侵蚀深度降低33%,外陶瓷壁面侵蚀深度降低18.6%。理论分析表明:在羽流发散半角小于30°以内时,溅射系数随羽流发散半角增大而增大,将羽流发散半角控制在小于30°以内的"磁聚焦"模式,能够有效降低离子对壁面的侵蚀,进而可提高推力器寿命。 展开更多
关键词 霍尔推力器 磁场位型 壁面侵蚀 寿命
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LHT-100霍尔推力器宽功率范围工作实验研究 被引量：8
15
作者 田立成 郭宁 +2 位作者 龙建飞 孙小菁 高俊 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1283-1289,共7页
为了研究兰州空间技术物理研究所口径为100mm的LHT-100霍尔推力器宽功率范围工作性能,从实验的角度研究了放电电压100~400V、放电功率500~1800W时LHT-100霍尔推力器的工作性能。实验结果表明,LHT-100霍尔推力器可以在较宽功率范围内正... 为了研究兰州空间技术物理研究所口径为100mm的LHT-100霍尔推力器宽功率范围工作性能,从实验的角度研究了放电电压100~400V、放电功率500~1800W时LHT-100霍尔推力器的工作性能。实验结果表明,LHT-100霍尔推力器可以在较宽功率范围内正常工作,放电特性和推力性能稳定,推力变化范围为30~95mN,比冲变化范围为600~1950s,推力效率变化范围为18%~53%,功率推力比变化范围为14.3~18.4W/mN。 展开更多
关键词 LHT-100霍尔推力器 伏安特性 宽功率范围 实验研究
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卫星敏感区域霍尔推力器束流沉积污染模型 被引量：8
16
作者 田立成 龙建飞 +2 位作者 郭宁 张天平 顾左 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期883-887,共5页
安装在卫星上的霍尔推力器工作时喷出的高速束流会对卫星太阳电池阵列产生溅射,卫星太阳电池阵列溅射产物返回至卫星敏感区对敏感设备产生沉积污染。本文建立了兰州空间技术物理研究所LHT-100霍尔推力器的束流模型,应用LHT-100霍尔推力... 安装在卫星上的霍尔推力器工作时喷出的高速束流会对卫星太阳电池阵列产生溅射,卫星太阳电池阵列溅射产物返回至卫星敏感区对敏感设备产生沉积污染。本文建立了兰州空间技术物理研究所LHT-100霍尔推力器的束流模型,应用LHT-100霍尔推力器束流模型计算了霍尔推力器的束流分布和束流发散半角。并结合该束流模型建立了卫星敏感区沉积模型,计算了安装在卫星上的LHT-100霍尔推力器束流在卫星敏感区域的沉积率,对敏感器在卫星上的安装布局提供重要的理论指导,同时也为LHT-100霍尔推力器在卫星上的安装倾角提供理论依据。 展开更多
关键词 LHT-100霍尔推力器 束流模型 沉积污染模型
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霍尔推力器振荡问题的研究综述 被引量：12
17
作者 江滨浩 赵一男 +2 位作者 魏立秋 王春生 于达仁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期2062-2071,共10页
自前苏联1971年将霍尔推力器成功地应用以来,霍尔推力器以其优异的性能,在卫星轨道保持和变轨运行过程中成为最佳动力装置之一,由于霍尔推力器自身工作原理所产生的等离子体振荡,其频率从几十kHz到几GHz,包含推力器中各种物理现象、与... 自前苏联1971年将霍尔推力器成功地应用以来,霍尔推力器以其优异的性能,在卫星轨道保持和变轨运行过程中成为最佳动力装置之一,由于霍尔推力器自身工作原理所产生的等离子体振荡,其频率从几十kHz到几GHz,包含推力器中各种物理现象、与推力器中粒子电离、加速、传导等等离子体微观物理过程息息相关,一直是该领域的研究热点和焦点问题。系统总结了各国主要研究机构对于霍尔推力器振荡问题的理论和实验研究成果,结合自身对霍尔推力器等离子体振荡物理过程的认识,分析了目前尚待解决的振荡问题,对于进一步深入研究霍尔推力器的等离子体振荡问题具有一定借鉴意义。 展开更多
关键词 等离子体振荡 霍尔推力器
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霍尔推力器热模型研究 被引量：6
18
作者 龙建飞 孙明明 +1 位作者 张天平 吴先明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期183-188,共6页
为了对霍尔推力器的热分析研究提供准确的能耗加载条件,开展了霍尔推力器稳态工况下的热模型研究。基于等离子体理论,分析放电室内各项能量损耗机理,并建立各能量损耗与推力器工作参数、性能参数和结构参数的相关函数,系统地得到了霍尔... 为了对霍尔推力器的热分析研究提供准确的能耗加载条件,开展了霍尔推力器稳态工况下的热模型研究。基于等离子体理论,分析放电室内各项能量损耗机理,并建立各能量损耗与推力器工作参数、性能参数和结构参数的相关函数,系统地得到了霍尔推力器的完整热模型。以LHT100推力器为研究对象,热模型计算结果显示:额定工况下束流能量损耗约889 W,壁面能量损耗约300 W,阳极能量损耗约44 W,电离能量损耗约43 W,辐射能量损耗约34 W等。以此能量损耗作为热边界条件进行有限元分析,并开展热平衡试验进行验证,计算结果与试验结果吻合较好,最大误差小于5%。 展开更多
关键词 霍尔推力器 热模型 热损耗 热分析
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圆柱形霍尔推力器的内磁极刻蚀研究 被引量：8
19
作者 赵杰 唐德礼 耿少飞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期690-694,共5页
由实验后的圆柱形霍尔推力器来看,内磁极刻蚀是影响霍尔推力器寿命以及效率的主要因素之一。主要结合实验结果,从理论上分析刻蚀以及刻蚀形貌形成的原因。并利用PIC粒子模拟跟踪离子的轨迹来解释内磁极的刻蚀问题。结果表明:推力器的工... 由实验后的圆柱形霍尔推力器来看,内磁极刻蚀是影响霍尔推力器寿命以及效率的主要因素之一。主要结合实验结果,从理论上分析刻蚀以及刻蚀形貌形成的原因。并利用PIC粒子模拟跟踪离子的轨迹来解释内磁极的刻蚀问题。结果表明:推力器的工作状态、电磁场位形是影响内磁极刻蚀及刻蚀形貌的主要因素。最后针对刻蚀原因提出了相应的减小刻蚀的方法,并比较了各种方法所起的作用。 展开更多
关键词 圆柱形霍尔推力器 内磁极 刻蚀 电磁场 等离子体 PIC
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圆柱形阳极层霍尔推力器内轮辐效应的实验研究 被引量：5
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作者 赵杰 唐德礼 +1 位作者 李平川 耿少飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1676-1680,共5页
为了研究圆柱形阳极层霍尔推力器内关于电子反常输运的轮辐效应(Rotating Spoke),分别采用高速相机和静电探针来捕捉圆柱形阳极层霍尔推力器内的轮辐效应图像和等离子体震荡频率。结果表明:在放电电压350V,放电电流3.5A,阳极上表面处的... 为了研究圆柱形阳极层霍尔推力器内关于电子反常输运的轮辐效应(Rotating Spoke),分别采用高速相机和静电探针来捕捉圆柱形阳极层霍尔推力器内的轮辐效应图像和等离子体震荡频率。结果表明:在放电电压350V,放电电流3.5A,阳极上表面处的磁场强度为125Gs,工作气压为2×10-2Pa时,由测得轮辐效应的放电图像和波形可知,轮辐效应的频率为10kHz^12.5kHz。当磁场强度增加到205Gs,放电电流增加到4A时,轮辐效应的频率增加到25kHz,并且轮辐效应出现分裂和合并现象。此研究结果表明,圆柱形阳极层霍尔推力器内不仅存在轮辐效应现象以及角向电场,而且不同的工作参数会有不同的轮辐效应模式和频率。 展开更多
关键词 轮辐效应 等离子体 霍尔推力器 电子输运 霍尔漂移
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