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推进技术2025年第03期:永磁喷管对毛细管型脉冲等离子体推力器羽流的影响特性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:靳丽云;李林;贾晴晴;周珂辉;孙安邦;丁卫东;王亚楠;

单位:西安交通大学电气工程学院;上海空间推进研究所;上海空间发动机工程技术研究中心;

摘要:毛细管型脉冲等离子体推力器能够在低功率条件下实现较高的总体效率,具有良好的发展前景。为了进一步提升微型电推进系统性能,本文建立基于永磁体的磁喷管结构,对毛细管推力器羽流特性开展研究,利用光电联合诊断系统,分析“收敛-扩张”和“扩张”型磁场拓扑下推力器羽流特性,讨论了磁喷管中的等离子体加速机制。实验结果表明,磁喷管引发二次电离过程,磁喷管的磁场拓扑能对等离子体羽流产生径向收缩和轴向加速效应,提高推力器的推进性能。在一定范围内磁场越强,磁喷管约束和加速效果越好。使用23.3 mm厚度(B_(max)=0.30 T)磁体时离子速度可达30.08 km/s,比无磁喷管时提升了20%。改变磁场构型时,扩张型磁场可以加速更多的快离子。

关键词:毛细管脉冲等离子体推力器;;磁喷管;;等离子体羽流;;二次电离;;粒子加速

基金资助:上海空间推进研究所创新基金;; 航天进入减速与着陆技术实验室开放基金(JZ-202412022);; 陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2024ZY-JCYJ-01-06);; 国家自然科学基金(52007147)~~