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大功率等离子体电推进研究进展 被引量：12
1
作者 杭观荣 梁伟 +1 位作者 张岩 康小录 《载人航天》 CSCD 2016年第2期175-185,共11页
大功率等离子体电推进具有推力大、比冲高、效率高、尺寸小等优势,是载人深空探测任务最具竞争力的推进技术之一。针对稳态等离子体推力器、阳极层推力器、磁等离子体动力推力器、可变比冲磁等离子体推力器和螺旋波推力器等,对等离子体... 大功率等离子体电推进具有推力大、比冲高、效率高、尺寸小等优势,是载人深空探测任务最具竞争力的推进技术之一。针对稳态等离子体推力器、阳极层推力器、磁等离子体动力推力器、可变比冲磁等离子体推力器和螺旋波推力器等,对等离子体电推进的国内外研究进展进行了论述。从大功率等离子体推力器、超大容量推进剂贮存与供应、大功率高电压电能变换与供应、大功率等离子体推力器试验验证等角度分析了大功率等离子体电推进的关键技术,对我国大功率磁等离子体电推进的发展提出了梳理需求、制定技术路线、提升成熟度和进行集成演示等建议。 展开更多
关键词 载人深空探测 大功率等离子体电推进 稳态等离子体推力器 阳极层推力器 磁等离子体动力推力器
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阳极层推力器的研究现状与发展趋势 被引量：5
2
作者 汪礼胜 唐德礼 《火箭推进》 CAS 2006年第1期24-29,共6页
通过对阳极层推力器的工作原理、特点、羽流特性以及国内外阳极层推力器的研究现状与发展趋势的介绍和分析,指出了阳极层推力器是目前应用前景最好的电推进器之一,并且阳极层推力器正朝着更高功率和/或更高比冲的方向发展。随着空间技... 通过对阳极层推力器的工作原理、特点、羽流特性以及国内外阳极层推力器的研究现状与发展趋势的介绍和分析,指出了阳极层推力器是目前应用前景最好的电推进器之一,并且阳极层推力器正朝着更高功率和/或更高比冲的方向发展。随着空间技术的飞速发展,对高功率和/或高比冲的阳极层推力器的需求将越来越迫切,世界各国在这上面的投入也将越来越大。 展开更多
关键词 电推进 霍尔推力器 阳极层推力器 离子推力器 羽流 述评
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微型化阳极层推力器数值模拟与性能实验 被引量：1
3
作者 李平川 许丽 +5 位作者 赵杰 张帆 熊思维 简毅 张正浩 唐德礼 《真空》 CAS 2023年第4期36-41,共6页
本文采用粒子网格结合蒙特卡罗碰撞方法对微型化阳极层霍尔推力器进行数值模拟,同时开展微型化阳极层霍尔推力器放电实验,评估了该微型化阳极层霍尔推力器的工作性能。结果表明,微型化阳极层推力器放电稳定,且离子束呈现出聚束模式,其... 本文采用粒子网格结合蒙特卡罗碰撞方法对微型化阳极层霍尔推力器进行数值模拟,同时开展微型化阳极层霍尔推力器放电实验,评估了该微型化阳极层霍尔推力器的工作性能。结果表明,微型化阳极层推力器放电稳定,且离子束呈现出聚束模式,其放电电压范围为300~1100V,比冲范围为234~2047s,推力范围为0.5~5.4mN。该研究可为进一步实现高效率、轻质化、高性能微型阳极层霍尔推力器优化设计提供一定的数据支持。 展开更多
关键词 阳极层推力器 微型化 数值模拟 工作性能
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铋工质阳极层推力器的研究与发展 被引量：1
4
作者 徐宗琦 蔡东升 +2 位作者 王平阳 杭观荣 李林 《上海航天（中英文）》 CSCD 2023年第2期82-89,105,共9页
阳极层推力器(TAL)作为一种高功率、比冲、效率的电推力器逐渐成为国内外研究机构关注的重点,其在深空探测领域具有巨大应用潜力。然而,传统的氙工质不仅价格昂贵、提纯难度大、需要高压贮存,而且不能充分发挥TAL的性能优势。固体金属... 阳极层推力器(TAL)作为一种高功率、比冲、效率的电推力器逐渐成为国内外研究机构关注的重点,其在深空探测领域具有巨大应用潜力。然而,传统的氙工质不仅价格昂贵、提纯难度大、需要高压贮存,而且不能充分发挥TAL的性能优势。固体金属铋工质具有贮存密度高、成本低、易电离等特点成为代替氙工质的理想选择。本文根据TAL的工作原理与结构特点,对铋工质的适用性进行论述。首先对该推力器的研究现状和发展趋势进行概述;其次对铋工质的性能优势进行了阐述;然后对该推力器的结构组成、工作原理及关键技术进行总结与分析;最后对该推力器的应用前景进行展望。 展开更多
关键词 电推进 阳极层推力器 铋工质 性能优势 关键技术
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阳极层霍尔推力器的阳极分段形式对束流分布的影响 被引量：2
5
作者 赵杰 唐德礼 +1 位作者 李平川 耿少飞 《真空》 CAS 2019年第4期1-5,共5页
由于圆柱形阳极层霍尔推力器的阳极分段形式会影响到推力器内电势的分布,进而影响到推力器内放电等离子体中电子的运动形式和工质的电离率。本文主要从实验和仿真模拟两个方面来分析不同的阳极分段形式(单段阳极、两分段阳极、三分段阳... 由于圆柱形阳极层霍尔推力器的阳极分段形式会影响到推力器内电势的分布,进而影响到推力器内放电等离子体中电子的运动形式和工质的电离率。本文主要从实验和仿真模拟两个方面来分析不同的阳极分段形式(单段阳极、两分段阳极、三分段阳极和四分段阳极)在同样的工作条件下,对离子束流分布的影响。通过结果分析来指导阳极的结构设计。由结果可知两分段阳极时的离子束电流和离子束能量较高。在束流直径35mm内的四种阳极分段形式下的束流电流分布有一定的差别,其他位置基本相同。900V的放电电压下,两分段阳极下的束流能量分布比三分段阳极的整体上均高32e V左右,比单阳极和四分段阳极高20e V左右(除去中轴线和边沿附近)。此研究结果对圆柱形阳极层霍尔推力器的阳极设计提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 等离子体 阳极层霍尔推力器 束流能量 PIC模拟 分段阳极
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阳极层霍尔推力器的阳极分段形式对内磁极刻蚀速率的影响
6
作者 许丽 王世庆 +3 位作者 赵杰 李建 李平川 张帆 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1915-1920,共6页
推力器内径向电势和等离子体的分布会影响轰击推力器器壁的离子运动,本文通过阳极的不同分段形式来改变推力器内电势分布,进而研究推力器阳极的不同分段形式对内磁极刻蚀速率分布的影响。利用等离子体注入控制技术(PIC)方法研究了入射... 推力器内径向电势和等离子体的分布会影响轰击推力器器壁的离子运动,本文通过阳极的不同分段形式来改变推力器内电势分布,进而研究推力器阳极的不同分段形式对内磁极刻蚀速率分布的影响。利用等离子体注入控制技术(PIC)方法研究了入射离子的数量和能量分布,对内磁极内表面和上表面的刻蚀速率进行仿真计算。由结果可知:入射到内磁极两个面上的离子数量和能量都是在三分段阳极时达到最大值,其它三种情况偏低。对于内磁极内表面和上表面的刻蚀速率也是在三分段阳极时最大,其次是单阳极,二分段阳极和四分段阳极的刻蚀速率最小。将单阳极和二分段阳极时刻蚀速率的试验结果进行了对比,验证了此研究结果的正确性,为下一步提高推力器的寿命研究提供了参考数据和研究方法。 展开更多
关键词 等离子体 阳极层霍尔推力器 刻蚀速率 PIC模拟 分段阳极
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阳极磁屏蔽对阳极层霍尔推力器内磁极刻蚀的影响
7
作者 赵杰 唐德礼 +4 位作者 许丽 李平川 张帆 李建 桂兵仪 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第21期226-232,共7页
利用PIC与溅射模拟相结合的方法,研究阳极层霍尔推力器的阳极磁屏蔽对内磁极刻蚀速率的影响.通过磁屏蔽技术,改变了阳极表面的磁场位形分布,提高了推力器磁镜场的磁镜比和中轴线上的正梯度的磁场宽度.磁镜比是原来的1.4倍,且增加了两个... 利用PIC与溅射模拟相结合的方法,研究阳极层霍尔推力器的阳极磁屏蔽对内磁极刻蚀速率的影响.通过磁屏蔽技术,改变了阳极表面的磁场位形分布,提高了推力器磁镜场的磁镜比和中轴线上的正梯度的磁场宽度.磁镜比是原来的1.4倍,且增加了两个鞍形磁场区域.在放电电压900 V,工作气压2×10–2 Pa时,仿真结果表明:在阳极磁屏蔽的情况下,大部分轰击内磁极的离子能量概率分布范围在40-260eV之间,比无屏蔽下的40-360 eV下降了将近100 eV;入射角余弦值的最大概率分布从0.1附近的小范围(入射角84°)扩展到0.1-0.45 (入射角84°-63°)的大范围;阳极屏蔽后的内磁极最大刻蚀速率是6.1×10–10 m/s,比无磁屏蔽时的16×10–10 m/s降低了38.2%.无磁屏蔽下的仿真结果和实验结果具有很好的一致性. 展开更多
关键词 阳极层霍尔推力器 磁屏蔽 入射离子能量 刻蚀速率
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