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燒蝕型脈沖等離子體推力器能量分配機(jī)理

黃天坤; 武志文; 朱康武; 于學(xué)文; 王金海 上海航天控制技術(shù)研究所; 上海201109; 上海市空間智能控制技術(shù)重點實驗室; 上海201109; 北京理工大學(xué)宇航學(xué)院; 北京100081

摘要：脈沖等離子體推力器(以下簡稱PPT)效率低下的缺點一直為使用者所詬病,但過去對其能量分配機(jī)理的研究十分匱乏,難以為高效率PPT的設(shè)計提供參考。針對這一現(xiàn)狀,本研究以平板式燒蝕型PPT為對象,對推力器在4種不同放電能量(能量比1:2:3:4)下工作的電壓、電流和脈沖燒蝕質(zhì)量進(jìn)行測量,并根據(jù)測量結(jié)果估算PPT的元沖量、比沖、效率等推進(jìn)性能。此外,本研究還建立了能估算PPT推進(jìn)劑利用率的數(shù)值模型,并用該模型分析實驗研究結(jié)果。研究結(jié)果表明,能量利用率和推進(jìn)劑利用率低下同時導(dǎo)致PPT推力器效率低下,隨著放電能量的增加,PPT的能量利用率和推力器效率上升,分別從5.07%和2.88%逐漸提高至16.46%和5.23%,但推進(jìn)劑利用率反而降低,由56.8%逐漸降低至31.8%。

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