多模式离子推力器放电室和栅极设计及其性能实验研究
Design and performance test of discharge chamber and grid for multi-mode ion thrusters作者机构：兰州理工大学机电工程学院兰州730050 兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室兰州730000
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2022年第71卷第19期
页 面：247-257页
核心收录：
学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0825[工学-航空宇航科学与技术]
基 金：国家自然科学基金(批准号:61601210) 甘肃省青年科技基金计划(批准号:22JR5RA789) 甘肃省科技计划(批准号:21JR7RA744) 中国空间技术研究院杰出青年人才基金资助的课题
主 题：离子推力器 多模式 环形磁钢会切场 凸面三栅变孔径 热设计
摘 要：针对小天体探测任务对离子推力器设计要求,完成总体方案设计,开展了四极环形磁钢会切场放电室和凸面三栅变孔径栅极设计,采用试验研究和理论分析的方法研究了放电室、栅极设计的合理性及匹配性,试验结果表明:多模式离子推力器实现了宽范围稳定放电和引出,在277—3120 W功率下,推力从9.9 mN线性增加到117.2 mN,比冲从1269s台阶上升到3492 s,束流发散角从30.7°下降到26.8°并趋于稳定,各工作点矢量偏角小于1.5°,束流平直度大于0.75,栅极稳定化处理是控制栅间距一致性的重要方法,采用应力释放钼安装环热设计后栅极间距极差得到有效控制,最大下降百分比为90%,本研究为离子推力器多模式化设计及在轨应用工程研制提供参考.
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