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推进技术2024年第12期:微真空电弧推力器阴极斑点烧蚀特性数值计算研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:苗龙;陆昶;白松;廖煜淦;王宁飞;

单位:北京理工大学宇航学院;北京理工大学重庆创新中心;

摘要:为了研究放电参数及阴极材料对微真空电弧推力器(μVAT)烧蚀与推力性能的影响规律,本文建立了μVAT阴极斑点烧蚀模型,完成了对推力器工作性能的数值计算研究,通过与实验数据对比验证了模型有效性。本文系统比较了几种典型阴极材料(Al,Ti,Cu)的烧蚀特性,并获得了微真空电弧推力器工作中离子电流、阴极烧蚀率、阴极斑点烧蚀半径、推力、比冲、推功比及效率等性能参数与电弧电流之间的定量关系。结果表明,工作过程中电弧电流的变化及阴极材料的选取都会对推力器的工作性能产生较为显著的影响。综合考虑各目标性能参数需求,当使用铜作为阴极材料时推力器综合性能最优。

关键词:微真空电弧推力器;;阴极斑点模型;;电弧电流;;烧蚀率;;推力性能

基金资助:国家重点研发计划项目(2022YFB3403500);; 国家自然科学基金(NSFC52202460)~~