氮氢混合气电弧加热发动机的性能试验 被引量：7

1

作者 吴汉基 冯学章 +3 位作者 蒋远大 张志远 刘文喜 马玉立 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期57-63,70,共8页

概述了用自制的脉宽调制电源供电 ,以氮氢混合气 (模拟肼的分解产物 )作推进剂的电弧加热发动机性能试验的情况及初步结果。试验表明 :自制的脉宽调制电源工作稳定 ;在混合气作推进剂的情况下 ,DHSL- 1和 DHSL- 2发动机可以正常运行 ,... 概述了用自制的脉宽调制电源供电 ,以氮氢混合气 (模拟肼的分解产物 )作推进剂的电弧加热发动机性能试验的情况及初步结果。试验表明 :自制的脉宽调制电源工作稳定 ;在混合气作推进剂的情况下 ,DHSL- 1和 DHSL- 2发动机可以正常运行 ,但由于发动机的高温密封性能不好 (漏气 ) ,测得的性能数据偏小。 展开更多

关键词 氮氢混合气 电弧加热发动机 性能试验 电火箭发动机

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电弧加热发动机地面试验(Ⅱ)发动机电特性分析 被引量：5

2

作者 汤海滨 刘畅 +2 位作者 陈树君 马彬 刘宇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期546-549,共4页

分析了电弧加热发动机放电等离子体物理特性和其对电源输出特性的要求,采用恒流控制并叠加电压正反馈,实现电源输出外特性的正斜率控制,保证了发动机电弧达到高电压工作模式和电弧工作的稳定性。通过地面试验,给出了发动机工作的电参数... 分析了电弧加热发动机放电等离子体物理特性和其对电源输出特性的要求,采用恒流控制并叠加电压正反馈,实现电源输出外特性的正斜率控制,保证了发动机电弧达到高电压工作模式和电弧工作的稳定性。通过地面试验,给出了发动机工作的电参数对发动机工作性能的影响。 展开更多

关键词 电弧加热发动机 电特性 试验

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氢-氮电弧加热推力器运行参数与性能 被引量：5

3

作者 潘文霞 李腾 +2 位作者 黄河激 林烈 吴承康 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期494-497,共4页

采用氢气和氮气的摩尔比r在1.0-2.0范围的混合气体作为推进剂，实时检测电弧加热推力器运行中的弧电流、弧电压、人口压力、真空室压力、质量流量和喷口温度等工作参数，研究了比功率、r和质量流量对推力器产生的推力、比冲和推力效率... 采用氢气和氮气的摩尔比r在1.0-2.0范围的混合气体作为推进剂，实时检测电弧加热推力器运行中的弧电流、弧电压、人口压力、真空室压力、质量流量和喷口温度等工作参数，研究了比功率、r和质量流量对推力器产生的推力、比冲和推力效率的影响。实验结果表明，同时增加混合气体的质量流量和r能有效提高推力器的推力；较高的r能获得高的比冲和效率，尤其是比冲随着r的提高明显地单调上升。 展开更多

关键词 电弧加热推力器 氢氮比 推力 比冲 效率

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电弧加热发动机尾流的光谱诊断 被引量：4

4

作者 赵文华 沈岩 陈黎明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期897-901,共5页

电弧加热发动机是一种为航天器提供机动和控制推力的装置。由于比冲远高于传统的使用化学推进剂的发动机 ,近年来 ,电弧加热发动机引起了愈来愈多的关注。为了了解电弧加热发动机的工作过程机理 ,讨论了电弧加热发动机尾流的诊断方法并... 电弧加热发动机是一种为航天器提供机动和控制推力的装置。由于比冲远高于传统的使用化学推进剂的发动机 ,近年来 ,电弧加热发动机引起了愈来愈多的关注。为了了解电弧加热发动机的工作过程机理 ,讨论了电弧加热发动机尾流的诊断方法并设计了一套光谱诊断系统。在此系统上 ,以氩气为工作气体 ,设定气流量和电流 ,在模拟空间环境下对电弧加热发动机尾流的光谱信号进行了采集。实验结果表明系统具有较高的信噪比 ,可以忽略噪音对光谱信号强度的影响 ,采集到的数据能够真实地反映物理过程。通过对采集到的谱线强度信号进行分析和处理 ,得到了尾流中氩的谱线发射系数的径向分布 ,并进一步得到了尾流平均激发温度的径向分布。实验结果表明电弧加热发动机的尾流处在热力学非平衡态下 ,因而用谱线强度法测温时选用不同的谱线 ,得到的温度值是不同的。 展开更多

关键词 电弧加热发动机 尾流 光谱诊断 航天器 热力学非平衡态 温度

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电弧推力器流场的数值计算 被引量：5

5

作者 王飞 周前红 +1 位作者 郭少峰 韩先伟 《火箭推进》 CAS 2010年第2期20-25,共6页

在流体计算软件fluent的微分方程中加入电磁项,可以计算电磁场作用下的流场。本文介绍了电弧推力器的理论模型,计算了电弧流场,并将计算结果和试验数据进行比较。分析了欧姆加热对提高工质气体比冲、降低推进剂消耗的作用,并根据流场温... 在流体计算软件fluent的微分方程中加入电磁项,可以计算电磁场作用下的流场。本文介绍了电弧推力器的理论模型,计算了电弧流场,并将计算结果和试验数据进行比较。分析了欧姆加热对提高工质气体比冲、降低推进剂消耗的作用,并根据流场温度分布,估计了电弧对电极的热烧蚀情况,提出了相应的解决方案。 展开更多

关键词 电弧推力器 数值计算 电极烧蚀

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小功率电弧加热发动机地面试验(Ⅰ)NH_3推进剂试验和分析 被引量：2

6

作者 汤海滨 刘畅 +2 位作者 马彬 肖应超 刘宇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期359-362,共4页

介绍了以NH3为推进剂的小功率电弧加热式发动机模拟空间环境的地面试验,测量了发动机工作性能参数。通过对工作参数优化,达到发动机高比冲的工作状态,并重点分析了推进剂流量对发动机性能的影响。研究结论为N2H4推进剂的试验提供了依据。

关键词 电弧加热发动机^+ 试验 氨

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1kW级肼电弧加热发动机工程样机研究 被引量：2

7

作者 沈岩 魏延明 +2 位作者 陈君 关威 汤海滨 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期845-851,共7页

为了满足静止轨道卫星及中低轨道卫星降低重量、延长寿命的需要,北京控制工程研究所近年来开展了电弧加热发动机的研究工作,目前正在进行1kW级肼电弧加热发动机工程样机的研制。介绍了1kW级肼电弧加热发动机工程样机研制工作的进展情况... 为了满足静止轨道卫星及中低轨道卫星降低重量、延长寿命的需要,北京控制工程研究所近年来开展了电弧加热发动机的研究工作,目前正在进行1kW级肼电弧加热发动机工程样机的研制。介绍了1kW级肼电弧加热发动机工程样机研制工作的进展情况。该项研制工作的目标是:完成电弧加热发动机的设计、加工和500h寿命试验。预期发动机功耗为1kW左右,比冲为4.5～5.5N.s/g,推力为75～150mN。目前已经完成了第一轮的发动机设计、加工和性能测试工作。出于安全性的考虑,目前的测试暂时是用N2和NH3的混合气体模拟肼进行的,测试获得了发动机的比冲、推力、效率等数据。在模拟肼的流量为18～30mg时,发动机的推力为100～150mN,比冲在5N.s/g左右,满足设计指标要求。预期采用单组元肼作为推进剂后,比冲将有所提高。 展开更多

关键词 电推进 电弧加热发动机 肼

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电推进研究的技术状态和发展前景 被引量：50

8

作者 毛根旺 韩先伟 +1 位作者 杨涓 何洪庆 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期1-5,共5页

论述了各类电推进器的工作原理、研究状况 ,在分析其主要工作特点的基础上 ,并根据国外成功应用的实例 ,说明了各类电推进器的适用场合。并就电推进器的研究与应用发展前景进行了展望。

关键词 电推进 电热发动机 等离子体发动机 静电推进器

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小功率N_2推进剂电弧推力器工作过程和性能实验 被引量：2

9

作者 汤海滨 张正科 +1 位作者 刘宇 戴梧叶 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期56-61,共6页

电弧推力器 (arcjet)因其高推力 /功率比、高推力密度等特点成为当前国际上电火箭研究和应用的热点。文章描述了 arcjet的内部工作机理 ,介绍其实验和工作参数测量方案 ,针对小卫星使用 N2 作为推进剂 ,对 4种不同结构尺寸的小功率 arc... 电弧推力器 (arcjet)因其高推力 /功率比、高推力密度等特点成为当前国际上电火箭研究和应用的热点。文章描述了 arcjet的内部工作机理 ,介绍其实验和工作参数测量方案 ,针对小卫星使用 N2 作为推进剂 ,对 4种不同结构尺寸的小功率 arcjet进行了不同工况下的性能实验 ,给出初步的发动机工作性能参数及实验结果分析。实验结果表明优化推力器工作参数并合理设计其结构尺寸可提高推力器性能。所得结论对小功率 N2 arcjet推力器的优化设计具有的参考价值。 展开更多

关键词 电弧推力器 火箭发动机 工作过程 实验 测量 卫星 小功率 氮气 推进剂

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低功率电弧喷射推力器实验研究 被引量：4

10

作者 肖应超 汤海滨 刘宇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期567-572,共6页

为深入了解低功率电弧喷射推力器的启动特性和工作性能,对不同推进剂和不同结构尺寸的推力器进行了广泛的多启动实验研究。研究中建成了推进剂供给系统和真空模拟系统,研制了电源处理单元和小推力测量装置,开发了实验数据采集系统,完成... 为深入了解低功率电弧喷射推力器的启动特性和工作性能,对不同推进剂和不同结构尺寸的推力器进行了广泛的多启动实验研究。研究中建成了推进剂供给系统和真空模拟系统,研制了电源处理单元和小推力测量装置,开发了实验数据采集系统,完成了实验推力器结构设计和材料选择,并分别采用氩、氮、氨为推进剂成功地进行了点火实验。研究表明,推进剂性质对推力器启动特性和工作特性具有重大影响,推力器优化设计应该针对具体的推进剂进行并考虑适当宽广的流量范围。 展开更多

关键词 电弧喷射推力器 启动特性^+ 工作性能 实验

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水电弧加热发动机不稳定性分析和实验 被引量：1

11

作者 侯凌云 赵文华 +2 位作者 沈岩 唐皇哉 贾云涛 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期610-614,共5页

通过实验发现导致水电弧加热发动机不稳定的主要原因为推进剂流量供给的汽化脉动,提出了毛细管束稳定汽化原理,采用毛细管束汽化系统,实现了水在管内的稳定汽化。以水为推进剂进行了性能实验,实验结果表明水电弧加热发动机在实验工况下... 通过实验发现导致水电弧加热发动机不稳定的主要原因为推进剂流量供给的汽化脉动,提出了毛细管束稳定汽化原理,采用毛细管束汽化系统,实现了水在管内的稳定汽化。以水为推进剂进行了性能实验,实验结果表明水电弧加热发动机在实验工况下能够稳定的工作。 展开更多

关键词 水 电弧加热发动机 稳定性

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直流喷射电弧等离子体制备金刚石单晶的研究 被引量：3

12

作者 李彬 闫占奇 +4 位作者 李浩 韩晓泉 吕反修 陈广超 李宏 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期279-283,共5页

通过利用光发射谱技术,探测了大功率直流喷射电弧等离子体增强化学气相沉积方法中沉积区域的气相激元分布,进而优选了金刚石生长的位置。在沉积过程中,不断使衬底做背向等离子体的运动,实现了大颗粒金刚石的连续生长,颗粒尺寸达到约1 mm... 通过利用光发射谱技术,探测了大功率直流喷射电弧等离子体增强化学气相沉积方法中沉积区域的气相激元分布,进而优选了金刚石生长的位置。在沉积过程中,不断使衬底做背向等离子体的运动,实现了大颗粒金刚石的连续生长,颗粒尺寸达到约1 mm3。采用劳厄背反射X射线衍射测试技术和拉曼谱技术,对所制备的样品进行了测试,结果表明:所制备的颗粒为金刚石单晶。对于大尺寸衬底,研究了背向运动速度对沉积晶体的形貌和质量的影响,发现了ATG型不稳定形貌。 展开更多

关键词 直流喷射电弧 等离子体 化学气相沉积 金刚石单晶

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小功率电弧等离子体发动机试验及性能研究 被引量：3

13

作者 汤海滨 刘宇 戴梧叶 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期57-61,68,共6页

电推进技术已应用于航天的多个领域 ,电弧等离子体发动机 (Arcjet)因其高比冲、高推力 /功率比以及大的推进剂选择范围等特点成为当前国际上电火箭研究和应用的热点。文章总结小功率 Arcjet实验及性能研究 ,介绍了实验研究系统的主要组... 电推进技术已应用于航天的多个领域 ,电弧等离子体发动机 (Arcjet)因其高比冲、高推力 /功率比以及大的推进剂选择范围等特点成为当前国际上电火箭研究和应用的热点。文章总结小功率 Arcjet实验及性能研究 ,介绍了实验研究系统的主要组成 ,给出初步的发动机工作性能参数及实验结果分析。 展开更多

关键词 电弧等离子体发动机 实验设备 性能参数 arcjet

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电弧加热发动机结构参数对性能的影响 被引量：1

14

作者 汤海滨 刘畅 +2 位作者 王海兴 马彬 刘宇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1063-1067,共5页

为了研究结构参数对电弧加热发动机的影响,设计了不同结构尺寸的小功率电弧加热发动机,通过地面点火实验获得了发动机的参数和性能。在此基础上分析了推进剂进入方式、约束通道结构尺寸、电极材料对发动机性能的影响,给出了优化的约束... 为了研究结构参数对电弧加热发动机的影响,设计了不同结构尺寸的小功率电弧加热发动机,通过地面点火实验获得了发动机的参数和性能。在此基础上分析了推进剂进入方式、约束通道结构尺寸、电极材料对发动机性能的影响,给出了优化的约束通道参数。实验表明,电弧加热发动机结构参数对发动机工作性能产生较大的影响。 展开更多

关键词 电弧加热发动机 实验 结构 性能

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电弧火箭电源调理单元的研究 被引量：1

15

作者 陈树君 刘泽伟 +2 位作者 卢振洋 汤海滨 刘进 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1127-1131,共5页

为了解决小电流、高电压下电弧火箭等离子体的稳定性问题,研究了电弧火箭发动机对电源调理单元(PCU)的输出特性要求,基于逆变电源脉宽调制技术与峰值电流型控制原理,以MOSFET为主功率器件,研制了一台电弧火箭电源调理单元,给出了Arcjet... 为了解决小电流、高电压下电弧火箭等离子体的稳定性问题,研究了电弧火箭发动机对电源调理单元(PCU)的输出特性要求,基于逆变电源脉宽调制技术与峰值电流型控制原理,以MOSFET为主功率器件,研制了一台电弧火箭电源调理单元,给出了Arcjet工作时的实验数据,通过增加PCU输出电压的闭环反馈电路,可以使PCU的输出外特性呈现正阻性,保证电弧的稳定燃烧,实验结果表明,该电源调理单元能使电弧火箭发动机达到高电压工作模式(100 V,10 A),保持电弧工作的稳定性。 展开更多

关键词 电弧火箭推进系统 逆变电源 稳定性 峰值电流型

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氨电弧喷射推力器实验和数值研究 被引量：3

16

作者 肖应超 汤海滨 刘畅 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期94-98,共5页

为了证实氨电弧喷射推力器良好的工作性能,对其进行了系统的实验和数值研究。在实验研究中建立了高真空实验系统、先进的小推力测量系统和恒定电流控制系统,在数值研究中采用二阶精度无波动、无自由参数的耗散差分格式(NND格式)数值求... 为了证实氨电弧喷射推力器良好的工作性能,对其进行了系统的实验和数值研究。在实验研究中建立了高真空实验系统、先进的小推力测量系统和恒定电流控制系统,在数值研究中采用二阶精度无波动、无自由参数的耗散差分格式(NND格式)数值求解耦合电磁源项的扩展N S方程组。通过实验获得了不同结构尺寸的推力器不同工作条件下的工作性能,通过数值模拟给出了推力器的流场结构,预计了其推力、比冲和推进效率。研究结果表明,氨电弧喷射推力器工作性能良好,能够担负一定的空间应用任务。 展开更多

关键词 电弧喷射推力器 氨 实验研究 数值模拟 性能

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参数变化对低功率电弧发动机性能和稳定性的影响 被引量：2

17

作者 侯凌云 贾云涛 刘政胤 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期302-306,共5页

设计了一种功率低于500 W以下的电弧加热发动机的结构和实验系统,采用氮气作为推进剂,系统地测试了该电弧加热发动机在不同工况下的性能参数,并分析了发动机关键尺寸参数和主要工况参数对发动机性能和稳定性的影响,总结得到了稳定工作... 设计了一种功率低于500 W以下的电弧加热发动机的结构和实验系统,采用氮气作为推进剂,系统地测试了该电弧加热发动机在不同工况下的性能参数,并分析了发动机关键尺寸参数和主要工况参数对发动机性能和稳定性的影响,总结得到了稳定工作参数和规律。 展开更多

关键词 低功率^+ 电弧加热发动机 性能参数 稳定性

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阳极结构对电弧加热发动机性能和稳定性的影响 被引量：1

18

作者 侯凌云 沈岩 刘政胤 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期381-384,共4页

为了解决电弧加热发动机在低功率和低流量下工作稳定性差导致性能下降的问题,以氮气为推进剂,比较了两种阳极结构对发动机性能的影响,采用原有阳极结构,在低功率时推力比冲性能较差,在低流量时效率较低;而在收缩段采用绝缘体代替原有钨... 为了解决电弧加热发动机在低功率和低流量下工作稳定性差导致性能下降的问题,以氮气为推进剂,比较了两种阳极结构对发动机性能的影响,采用原有阳极结构,在低功率时推力比冲性能较差,在低流量时效率较低;而在收缩段采用绝缘体代替原有钨阳极的新结构后,可使发动机的推力、比冲和热效率等性能和稳定性均有明显提高,说明通过阳极结构的改进可以人为控制弧点位置,对于低功率电弧发动机性能具有较大的影响。 展开更多

关键词 阳极结构 电弧加热发动机 性能 稳定性

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低功率氮气电弧加热推力器稳定性的实验研究 被引量：1

19

作者 侯凌云 刘政胤 沈岩 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1664-1667,共4页

电弧加热推力器的稳定性是关系到推力器可靠性和寿命的关键问题。在分析影响稳定性的各种因素基础上,对传统低功率氮气电弧加热推力器进行性能测试,并总结了影响推力器稳定工作参数的原因,通过改进推力器的阳极结构,人为地将阳极弧点位... 电弧加热推力器的稳定性是关系到推力器可靠性和寿命的关键问题。在分析影响稳定性的各种因素基础上,对传统低功率氮气电弧加热推力器进行性能测试,并总结了影响推力器稳定工作参数的原因,通过改进推力器的阳极结构,人为地将阳极弧点位置约束在扩张段,在工作稳定性和烧蚀方面获得了明显改善。 展开更多

关键词 低功率 电弧加热推力器 稳定性

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低功率N2H4电弧加热发动机高空模拟试验系统 被引量：2

20

作者 张莘艾 汤海滨 +1 位作者 施陈波 刘宇 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期977-980,995,共5页

介绍了用于低功率肼（N2H4）电弧加热发动机（Arcjet）的高空模拟试验系统,阐述了该系统中的高空模拟真空系统、推进剂供给系统、电源调理单元（PCU,Power ControlUnit）、微推力全弹性测量装置、数据采集系统以及其它配套设施.针对低... 介绍了用于低功率肼（N2H4）电弧加热发动机（Arcjet）的高空模拟试验系统,阐述了该系统中的高空模拟真空系统、推进剂供给系统、电源调理单元（PCU,Power ControlUnit）、微推力全弹性测量装置、数据采集系统以及其它配套设施.针对低功率肼电弧加热发动机地面试验的特殊要求,重点介绍了有毒推进剂肼（N2H4）的供给、微小流量测量、微小推力测量的方法与原理,并在该套系统上进行了系统功能验证性试验.试验证明,该套系统满足低功率肼电弧加热发动机高空模拟试验要求,为推进肼电弧加热发动机的研究与工程应用提供了保障. 展开更多

关键词 肼电弧加热发动机 微小流量测量 微小推力测量 数据采集

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