电推进研究的技术状态和发展前景 被引量：49

1

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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稳态等离子体推力器磁场设计与数值分析 被引量：5

2

作者 廖宏图 汪兆凌 +4 位作者 康小录 王正 乔彩霞 汪彤 樊泓 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期240-244,共5页

首先分析了稳态等离子体推力器性能对磁场的要求 ,据此介绍了磁路系统的工程设计原则和方法 ;然后 ,采用ANSYS大型有限元分析软件对一个具体的稳态等离子体推力器在额定工况下的磁场进行了计算 ,获得了满意的结果。通过对结果的分析获... 首先分析了稳态等离子体推力器性能对磁场的要求 ,据此介绍了磁路系统的工程设计原则和方法 ;然后 ,采用ANSYS大型有限元分析软件对一个具体的稳态等离子体推力器在额定工况下的磁场进行了计算 ,获得了满意的结果。通过对结果的分析获得了对有关现象的直观深入的认识 ,为所计算具体推力器的改进设计提供了线索 ;同时 ,也证实了以ANSYS为软件平台的稳态等离子体推力器磁路系统计算机数值仿真辅助设计的可行性和有效性。 展开更多

关键词 等离子体发动机 磁场 数值分析 最优设计

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稳态等离子体推进器羽流场数值模拟 被引量：6

3

作者 贺碧蛟 张建华 蔡国飙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1009-1013,共5页

采用二维轴对称模型,使用粒子网格法(PIC)和直接模拟蒙特卡洛法(DSMC)相结合的方法,对稳态等离子体推进器(SPT)羽流场进行了数值模拟.采用DSMC方法中的随机取样频率法(RSF)求解粒子碰撞过程,并对比了不同的分配电荷方式、电子运动模型及... 采用二维轴对称模型,使用粒子网格法(PIC)和直接模拟蒙特卡洛法(DSMC)相结合的方法,对稳态等离子体推进器(SPT)羽流场进行了数值模拟.采用DSMC方法中的随机取样频率法(RSF)求解粒子碰撞过程,并对比了不同的分配电荷方式、电子运动模型及SPT出口条件时的羽流场.将不同条件计算得到的羽流场中距SPT出口0.1m,0.5m及1.0m处的离子电流密度和电荷密度与实验结果进行了对比,得出在采用面积权重法分配电荷、等熵模型描述电子运动和用实验值设定发动机出口参数时对SPT羽流场数值模拟的电流密度和轴向附近的电荷密度结果与实验结果符合程度较好的结论. 展开更多

关键词 等离子体动力学 等离子体发动机 稳态等离子体推进器 羽流 粒子网格法 直接模拟蒙特卡洛法

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等离子体技术在军事和航天领域的应用 被引量：8

4

作者 马洪霞 《科技创新导报》 2009年第7期2-3,共2页

目前,等离子体技术发展方兴未艾,在工业和家电领域已经得到了广泛应用,在军事和航天领域的也有着广泛的应用前景。本文跟踪等离子体技术发展动态,详细介绍了等离子体技术在军事和航天领域的发展概况和应用前景。

关键词 等离子体 隐身 天线 等离子体发动机

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微波等离子推力器微波模式的合理选择 被引量：7

5

作者 杨涓 何洪庆 +1 位作者 毛根旺 史韶莉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期76-79,共4页

对矩形波导、圆形波导及同轴线的主模进行了分析计算。结果表明：矩形波导是微波的最佳传输方式，相应的主模ＴＥ１０波是合理的传输模式，微波的频率为２．４５ＧＨｚ左右时，微波衰减很小。从推力器获取最高效率以及与谐振腔获得很好... 对矩形波导、圆形波导及同轴线的主模进行了分析计算。结果表明：矩形波导是微波的最佳传输方式，相应的主模ＴＥ１０波是合理的传输模式，微波的频率为２．４５ＧＨｚ左右时，微波衰减很小。从推力器获取最高效率以及与谐振腔获得很好耦合的角度出发，圆柱谐振腔可作为推力器的“燃烧室”，ＴＭ０１１是谐振腔较好的谐振备选模式。 展开更多

关键词 等离子体发动机 微波传播 谐振 波导模式

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小功率电弧等离子体发动机试验及性能分析 被引量：5

6

作者 汤海滨 张正科 +1 位作者 刘宇 戴梧叶 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期233-236,244,共5页

电弧等离子体发动机 (Arcjet)因其高比冲、高推力 功率比等特点成为当前国际上电火箭研究和应用的热点。介绍了小功率Arcjet实验研究系统的主要组成 ,分析了实验方案 ,对 4种不同结构尺寸的发动机进行了性能实验 ,给出初步的发动机工... 电弧等离子体发动机 (Arcjet)因其高比冲、高推力 功率比等特点成为当前国际上电火箭研究和应用的热点。介绍了小功率Arcjet实验研究系统的主要组成 ,分析了实验方案 ,对 4种不同结构尺寸的发动机进行了性能实验 ,给出初步的发动机工作性能参数及实验结果分析。实验结果表明小喷管喉径及氮作为推进剂的发动机性能较好。所得结论对小功率Arcjet发动机的优化设计具有参考价值。 展开更多

关键词 电弧喷射发动机 等离子体发动机 发动机试验 性能分析 小功率 火箭

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微波等离子推力器同轴谐振腔内的电磁场特性 被引量：3

7

作者 唐金兰 何洪庆 +2 位作者 韩先伟 黄晓砥 毛根旺 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期148-151,共4页

为了研究同轴谐振腔内导体的头部形状、位置对腔内电磁场分布的影响规律,用时域有限差分法(FDTD)对微波等离子推力器(MPT)TEM谐振模式的同轴谐振腔中的电磁场进行了数值模拟,并结合实验现象对数值模拟的结果进行了分析讨论。结果表明,... 为了研究同轴谐振腔内导体的头部形状、位置对腔内电磁场分布的影响规律,用时域有限差分法(FDTD)对微波等离子推力器(MPT)TEM谐振模式的同轴谐振腔中的电磁场进行了数值模拟,并结合实验现象对数值模拟的结果进行了分析讨论。结果表明,内导体头部形状的改变,改变了同轴腔内电磁场的分布规律和电场强度最大集中区域的位置。内导体位置的改变,只改变电磁场强度的大小,且内导体愈接近同轴腔的底面(即:放电间隙δ愈小),腔内电场强度愈强。同时,锥形头部的内导体,更有利于MPT的启动和稳定工作,为采用同轴谐振腔的MPT工程样机的研制提供了依据。 展开更多

关键词 微波 等离子体发动机 谐振腔 电磁场 数值仿真

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微波与等离子体之间的相互作用(英文) 被引量：2

8

作者 毛根旺 马鸿雅 何洪庆 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期14-17,共4页

根据微波和等离子的基本理论以及它们之间相互作用的原理，建立了由微波能、谐振腔内电场、工质流场、等离子体平衡场等组成的轴对称偏微分方程组。通过对模型的计算，获得了放电管内等离子体区的形状、电场、电子浓度和温度场，以及气... 根据微波和等离子的基本理论以及它们之间相互作用的原理，建立了由微波能、谐振腔内电场、工质流场、等离子体平衡场等组成的轴对称偏微分方程组。通过对模型的计算，获得了放电管内等离子体区的形状、电场、电子浓度和温度场，以及气体温度场。 展开更多

关键词 微波 等离子体 相互作用 等离子体发动机

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电感补偿对霍尔推力器振荡影响的仿真与实验研究 被引量：2

9

作者 张雯 史锐 费王华 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2015年第5期99-102,共4页

在稳态等离子体发动机工作过程中存在频率范围为1~100 k Hz的低频振荡,将对发动机性能产生不良影响。针对霍尔推力器中的电感滤波器,通过实验研究给出电感补偿对回路振荡的影响规律,研究出振荡、相位差和频率三者间的关系,通过半离散化... 在稳态等离子体发动机工作过程中存在频率范围为1~100 k Hz的低频振荡,将对发动机性能产生不良影响。针对霍尔推力器中的电感滤波器,通过实验研究给出电感补偿对回路振荡的影响规律,研究出振荡、相位差和频率三者间的关系,通过半离散化的一维流体模型进行仿真,仿真结果与实验相吻合。 展开更多

关键词 等离子体发动机 低频振荡 电感

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热平衡等离子体的二维复合流动数值计算 被引量：1

10

作者 杨涓 何洪庆 毛根旺 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期152-155,共4页

采用中性气体流动欧拉方程的近似因子分解法,耦合等离子体的热平衡模型方程,对用微波产生的等离子体在喷管内二线轴对称复合流动进行了数值计算。计算结果表明:微波等离子体电子数密度不超出临界值,1kW以下功率微波产生的是弱电离等离子... 采用中性气体流动欧拉方程的近似因子分解法,耦合等离子体的热平衡模型方程,对用微波产生的等离子体在喷管内二线轴对称复合流动进行了数值计算。计算结果表明:微波等离子体电子数密度不超出临界值,1kW以下功率微波产生的是弱电离等离子体;气流的马赫数分布不受微波加热功率、喷管入口压强的影响,喷管内等离子体中电子数密度随微波功率的加大而增加,随入口压强的增加而减小。 展开更多

关键词 微波 等离子体发动机 欧拉方程 热平衡 电子密度 数值计算

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于达仁 先进动力专家

11

作者 于达仁 《航空制造技术》 北大核心 2012年第13期32-33,共2页

(1):多年来,您在先进动力技术领域从事了深入的、系统性的研究,请介绍一下您的研究进展. 于达仁:这些年做了一些国家有需求、自己感兴趣的研究,主要分为3个方面: 第一个方面是等离子体发动机.这是一种利用电磁场把推进剂电离加速到大约1... (1):多年来,您在先进动力技术领域从事了深入的、系统性的研究,请介绍一下您的研究进展. 于达仁:这些年做了一些国家有需求、自己感兴趣的研究,主要分为3个方面: 第一个方面是等离子体发动机.这是一种利用电磁场把推进剂电离加速到大约15～20km/s高速喷射形成反作用力的微推力装置,通常用于高轨道卫星的姿轨控,也可作为深空探测飞行器的主推进器.欧空局发射的探月卫星—智慧1号就是采用这种等离子体推进器作为主推进器的.由于等离子体发动机喷气速度远高于化学火箭,可以节约大量的燃料,近年来在国际上受到极大的重视,成为航天推进领域的研究热点.我从2002年开始接触等离子体发动机.前5年,我们通过向俄罗斯专家学习,逐步有了比较深入的认识;后5年,我们从消化吸收进入了创新研究阶段,结合国家的未来需求,我们从氙工质发动机转入了氪工质发动机的研究,研制的1kW氪等离子体发动机达到了比冲3200s、羽流发散角9.的国际领先水平.从2005年开始,我们联合全国的同行每年组织一次全国电推进年会,吸引了更多的年轻学生加入到这个前沿学术领域,扩大了等离子体推进技术的影响力. 展开更多

关键词 等离子体发动机 电磁发动机 等离子体装置 主推进器 专家

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微波等离子推进器性能预示的工程算法 被引量：1

12

作者 杨涓 何洪庆 +1 位作者 毛根旺 史韶莉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期58-60,共3页

对微波等离子推进器提出一种快速性能预估的工程算法。假设谐振腔内的工质参数均匀、气体与微波之间的能量耦合良好、喷管内流动为一维管流，利用等离子体的等温模型可以快速地对微波等离子推进器性能进行估算。采用可变节点划分方法处... 对微波等离子推进器提出一种快速性能预估的工程算法。假设谐振腔内的工质参数均匀、气体与微波之间的能量耦合良好、喷管内流动为一维管流，利用等离子体的等温模型可以快速地对微波等离子推进器性能进行估算。采用可变节点划分方法处理喷管流场，避免了喉部奇点。计算给出一系列不同输入微波功率、工质流量及放电管内压强条件下合理的发动机性能参数。 展开更多

关键词 微波能 等离子体发动机 性能预测 工程计算

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等离子体给卫星带来冲击

13

《中国对外贸易》 2001年第3期52-53,共2页

关键词 卫星 等离子体推进装置 等离子体发动机

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日本成功发射大型技术试验卫星

14

作者 宗河 《卫星电视与宽带多媒体》 2007年第2期19-20,共2页

关键词 技术试验卫星 日本 发射 静止轨道卫星 等离子体发动机 工程试验卫星 太阳能电池 H-2A

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小行星拖船

15

作者 RussellL.Schweickart EdwardT.Lu +3 位作者 PietHut ClarkR.Chapman 程汝康 杨光 《科学（中文版）》 2004年第1期40-47,共8页

每个夜晚太阳系中平均有1亿多块太空碎片闯进地球大气层。幸运的是，这些来自小行星和慧星的碎片绝大多数充其量也只有小卵石那么大，1亿多块碎片的总重量也不过区区几吨。地球大气层相当厚，足以把大多数这些太空入侵者化为蒸汽。所以... 每个夜晚太阳系中平均有1亿多块太空碎片闯进地球大气层。幸运的是，这些来自小行星和慧星的碎片绝大多数充其量也只有小卵石那么大，1亿多块碎片的总重量也不过区区几吨。地球大气层相当厚，足以把大多数这些太空入侵者化为蒸汽。所以它们能常都有惊无险地从我们头顶疾驰而过，留下一道道俗称“流星”的明亮尾迹。 展开更多

关键词 小行星拖船 安装 等离子体发动机 行星撞击地球事件 防范措施

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来自太空的深度热吻

16

《数字生活》 2005年第8期58-64,共7页

关键词 近地小行星 撞击器 坦普尔 深度撞击 机器人 第六代战争 等离子体发动机

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航天器电推进技术现状与发展趋势 被引量：6

17

作者 聂万胜 庄逢辰 《装备指挥技术学院学报》 2003年第1期37-45,共9页

航天器的发展趋势极大地促进了电推进技术在航天器入轨、离轨、状态保持、精确定位及复定位、姿态控制、行星探测一次、二次推进中的应用.概述了俄罗斯和美国当前的电推进活动,重点对霍尔发动机、离子发动机、脉冲等离子体发动机等进行... 航天器的发展趋势极大地促进了电推进技术在航天器入轨、离轨、状态保持、精确定位及复定位、姿态控制、行星探测一次、二次推进中的应用.概述了俄罗斯和美国当前的电推进活动,重点对霍尔发动机、离子发动机、脉冲等离子体发动机等进行了分析;对电推进相关的重要关键技术,如阴极技术、先进高功率概念、羽流效应、热效应、场效应及供应系统技术进行了介绍;对航天器电推进项目未来发展方向进行了分析展望. 展开更多

关键词 航天器 发展趋势 电推进 霍尔发动机 离子发动机 脉冲等离子体发动机 阴极技术 先进高功率

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磁等离子体发动机中磁喷管分离过程的流体模拟

18

作者 杨振宇 张元哲 +2 位作者 范威 杨广杰 韩先伟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期246-255,共10页

磁等离子体发动机在深空探测、载人航天等领域具备广阔的应用前景.发动机的磁喷管单元将离子能量转化为轴向动能,对磁喷管中等离子体与磁场分离的物理过程开展研究对提升发动机推进效率具有重要意义.本文建立了针对磁等离子体发动机中... 磁等离子体发动机在深空探测、载人航天等领域具备广阔的应用前景.发动机的磁喷管单元将离子能量转化为轴向动能,对磁喷管中等离子体与磁场分离的物理过程开展研究对提升发动机推进效率具有重要意义.本文建立了针对磁等离子体发动机中磁喷管的流体数值模型,并在不同入口离子温度、背景磁场条件下开展了数值模拟.计算结果表明:等离子体向下游运动的过程中轴向速度增大,并与磁力线逐渐分离,绝热性损失分离机制在分离过程中起主导作用;入口离子温度升高,离子轴向速度增大,离子与磁场分离位置更靠上游,但不会对阻性分离过程产生影响;背景磁场增强,下游离子速度减小,流线与对称轴的夹角减小,各种分离机制中绝热性损失分离机制仍起主要作用. 展开更多

关键词 磁等离子体发动机 磁喷管 等离子体分离 流体模拟

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磁等离子体发动机的多流体模拟

19

作者 杨振宇 鲁海峰 +1 位作者 范威 张元哲 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第2期57-66,共10页

磁等离子体发动机(magnetoplasma rocket engine,MPRE)的离子回旋共振加热(ion cyclotron resonance heating,ICRH)单元将射频能量直接耦合给离子,是发动机的工质加热单元,其加热效果对发动机推力性能有关键影响。为探究ICRH单元的工作... 磁等离子体发动机(magnetoplasma rocket engine,MPRE)的离子回旋共振加热(ion cyclotron resonance heating,ICRH)单元将射频能量直接耦合给离子,是发动机的工质加热单元,其加热效果对发动机推力性能有关键影响。为探究ICRH单元的工作规律,建立了用于模拟MPRE的二维轴对称多流体模型,并采用该模型对MPRE中螺旋波等离子体源与不同输入的ICRH单元进行了模拟。计算结果表明:螺旋波等离子体源在放电过程中由于沉积功率分布发生变化而不断经历模式转变过程,模式转变时电子温度出现峰值,等离子体密度迅速上升;开启ICRH输入后,电子参数基本不变,离子温度有明显提升,表明ICRH单元对离子有明显加热效果,且增加输入电流幅值与输入电流匝数均可显著提高离子温度,实现发动机高比冲工作模式。 展开更多

关键词 磁等离子体发动机 螺旋波等离子体源 离子回旋共振加热 能量耦合 流体模拟

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稳态等离子体发动机磁场设计的发展及其展望 被引量：4

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作者 于达仁 武志文 +1 位作者 鄂鹏 A.I.Bugrova 《中国工程科学》 2005年第4期22-29,共8页

论述了稳态等离子体发动机对于我国空间发展战略的重要意义和作用,指出磁场设计是提高稳态等离子体发动机性能的关键技术之一;分析了稳态等离子体发动机通道内磁场设计的发展过程,在此基础上提出了用于稳态等离子发动机磁场设计的体系... 论述了稳态等离子体发动机对于我国空间发展战略的重要意义和作用,指出磁场设计是提高稳态等离子体发动机性能的关键技术之一;分析了稳态等离子体发动机通道内磁场设计的发展过程,在此基础上提出了用于稳态等离子发动机磁场设计的体系化构想,并且指出了其中存在的一些关键问题和拟采取的解决措施以及磁场体系化设计对稳态等离子体发动机带来的预期效益和影响;最后展望了稳态等离子体发动机磁场设计体系的进一步发展和应用。 展开更多

关键词 空间电推进 稳态等离子体发动机 磁场设计 发展趋势

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