陈蓬勃,刘辉,胡鹏,孙强强,于达仁

哈尔滨工业大学等离子体推进实验室,哈尔滨150001

渐扩变截面通道对会切磁场推力器性能的影响

陈蓬勃*,刘辉,胡鹏,孙强强,于达仁

哈尔滨工业大学等离子体推进实验室,哈尔滨150001

为了改善会切磁场推力器在低功率下对中低等流量变化的不适应性,采用了一种渐扩的变截面通道设计来提升推力器中低等流量下的性能,对比了两种等截面通道与一种渐扩通道在中低等流量下的性能。虽然渐扩通道与小直径的等截面通道相比,会略微降低通道内的原子密度,但渐扩通道由于减小了出口离子能量损失,同时增大磁镜比促进电离,从而能够提升推力器在同等推力水平下的效率。而大直径等截面通道和小直径等截面通道分别由于原子密度过低及壁面损失较大,性能均不如渐扩通道。因此,渐扩型变截面通道在中低等流量变化范围内具有更优的性能,这对推力器性能的进一步优化具有重要意义。

会切磁场推力器;渐扩变截面通道;中低等流量;直接模拟蒙特卡洛

电推进以其比冲高、寿命长、结构紧凑、体积小和污染轻等优点逐渐受到航天界青睐,无论是对近地空间航天器的控制或是深空探测及星际航行的主推进都有重要作用。会切磁场等离子体推力器是一类新型电推进概念。不同于传统霍尔推力器,会切磁场等离子体推力器靠多级永磁铁来形成会切磁场,其中相邻的两个永磁铁极性相反,这使得在磁尖端处形成了磁镜效应[1]。……