范益朋，夏广庆*，鹿 畅，孙 斌，丁 亮

（1. 大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室； 2. 大连理工大学 辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室：大连 116024； 3. 北京卫星环境工程研究所，北京 100094）

0 引言

离子液体推力器（ionic liquid thruster, ILT）是在微小卫星的需求下迅速发展的一种新型微牛级微电推力器，其利用静电喷射原理，具有结构精简、体积小、重量轻、功率低、推力精度高等特点[1]，可用作微纳卫星的动力系统，或作为分布式推力器应用于大型航天器[2]。作为推进剂的离子液体在室温下通常呈液态，且表面张力较小，电导率较高，故发射时无需为推进剂离解提供辅助部件；同时，离子液体黏度较高，能提供较大的流阻，适用于毛细作用被动式供给，无须压力供给系统；此外，离子液体可交替发射阴、阳离子，实现电荷自中和，无须配置中和器[3-4]。因此，离子液体推力器的应用前景极为广泛。

目前关于离子液体推力器的仿真研究主要是针对从离子液体中发射离子的过程，即关于泰勒锥形成过程与泰勒锥破碎发射离子的过程。例如：Borner 等利用分子动力学（molecular dynamics,MD）仿真模拟了不同电场强度和推进剂质量流量下发射电流的大小以及各种离子所占比例[5-6]；程世豪通过COMSOL 仿真软件研究了发射极阵列密度、电极间距、发射极内径对离子发射所需阈值电压的影响[7]；Kim 将有限元法（FEM）与有限差分法（FDM）结合到MD 仿真中，分析了引出极孔径、发射电压、发射极温度和润湿性等因素对发射电流大小、电流密度和离子速度的影响[8]。……