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5 kW环型离子推力器试验研究

王彦龙 杨浩 李兴达 江豪成 张天平

王彦龙, 杨浩, 李兴达, 江豪成, 张天平. 5 kW环型离子推力器试验研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 232-237. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.005
引用本文: 王彦龙, 杨浩, 李兴达, 江豪成, 张天平. 5 kW环型离子推力器试验研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 232-237. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.005
WANG Yanlong, YANG Hao, LI Xingda, JIANG Haocheng, ZHANG Tianping. Research on the Experiment of 5 kW Annular Ion Thruster[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(3): 232-237. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.005
Citation: WANG Yanlong, YANG Hao, LI Xingda, JIANG Haocheng, ZHANG Tianping. Research on the Experiment of 5 kW Annular Ion Thruster[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(3): 232-237. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.005

5 kW环型离子推力器试验研究

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.005

Research on the Experiment of 5 kW Annular Ion Thruster

  • 摘要:

    针对未来深空探测任务对高功率电推力器的需求,兰州空间技术物理研究所开展了5 kW环型离子推力器的研制。环型离子推力器放电室设计与传统离子推力器有很大不同,面临着放电不稳定、不均匀、放电损耗过大等潜在的技术风险。在原理样机完成设计、制造工作后,开展了试验研究工作,通过性能摸底试验对推力器电气参数变化规律进行研究并找到最佳的工作点,通过等离子体诊断试验对放电室内等离子体密度和电子温度分布情况进行研究。试验结果表明:环型放电室在很宽的放电电流范围内都有很高的稳定性,在单阴极偏置的情况下推力器束流仍然具有较好的均匀性,初步验证了环型离子推力器概念的可行性,为下一步优化设计打下了技术基础。

  • [1] Goebel D M,Katz I. Fundamentals of electric propulsion:ion and Hall thruster[M]. California:JPL Space Science and Technology Series,2008.
    [2] 于达仁,刘辉,丁永杰,等. 空间电推进原理[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2014. Yu D R,Liu H,Ding Y J,et al. Principles of space electric propulsion[M]. Harbin:Harbin Institute of Technology Press,2014.
    [3] 张天平. 国外离子或霍尔电推进技术最新进展[J]. 真空与低温,2006,12(4):187-193. Zhang T P. Recent international progress in ion and Hall electric propulsions[J]. Vacuum and Cryogenics, 2006,12(4):187-193.
    [4] 聂万胜,庄逢辰. 航天器电推进技术现状与发展趋势[J]. 装备指挥技术学院学报,2003,14(1):1-9. Nie W S,Zhuang F C. Electric propulsion technology of spacecraft and development prospect[J]. Journal of the Academy of Equipment Command and Technology,2003,14(1):1-9.
    [5] Michael J P. Next-generation electric propulsion thrusters[C]//47th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit. USA:IEEE,2011.
    [6] Michael J P,Daniel H,Rohit S,et al. Annular-geometry ion engine:concept,development status and preliminary performance[C]//48th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit. USA:IEEE,2012.
    [7] Patterson M J,Foster J E,Jason A,et al. Annular engine development status[C]//49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference. San Diego:AIAA,2013.
    [8] Patterson M J,Thomas R E,Crofton M W,et al. High thrust-to-power annular engine technology[C]//51th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit. Orlando:IEEE,2015.
    [9] 杭观荣,康小录. 电推进在深空探测主推进中的应用及发展趋势[J]. 火箭推进,2012,38(4):2-7. Hang G R,Kang X L. Application and development trends of electric propulsion in deep-space primary propulsion[J]. Journal of Rocket Propulsion,2012,38(4):2-7.
    [10] 杨福全,赵以德,李娟,等. 主带小行星采样返回任务中的离子电推进应用方案[J]. 深空探测学报,2015,2(2):168-173. Yang F Q,Zhao Y D,Li J,et al. Application scheme of ion electric propulsion system for main-belt asteroid sample and return mission[J]. Journal of Deep Space Exploration,2015,2(2):168-173.
    [11] 徐家鸾,金尚宪. 等离子体物理学[M]. 北京:原子能出版社,1981. Xu J L,Jin S X. Plasma physics[M]. Beijing:Atomic Energy Press,1981.
    [12] 杨幼桐,杜凯,张菲菲. 等离子体的诊断方法[J].哈尔滨学院报,2005,26(10):132-135. Yang Y T,Du K,Zhang F F. The diagnosis approach for plasma[J]. Journal of Harbin University,2005,26(10):132-135.
    [13] 陈琳英,邱家稳,顾佐,等. 氙离子推力器放电室等离子体参数测量[J].真空与低温,2004,10(1):31-35. Chen L Y,Qiu J W,Gu Z,et al. Measurement for the plasma parameters in the discharge chamber of ion thruster[J]. Journal of Vacuum and Cryogenics,2004,10(1):31-35.
    [14] Daniel A H,Daniel S M,Alec D. G. Discharge plasma parameters of a 30-cm ion thruster measured without beam extraction using a high-speed probe positioning system[C]//28th International Electric Propulsion Conference. Toulouse:Electric Rocket Propulsion Society,2003.
  • [1] 张箭, 巩岩博, 刘忠恕, 王维彬.  大推力氢氧发动机故障仿真与试验研究 . 深空探测学报(中英文), 2021, 8(4): 1-10.
    [2] 郑见杰, 杜园, 王炜娜, 罗广求, 刘治钢.  深空探测用锂离子蓄电池在轨管理策略研究 . 深空探测学报(中英文), 2020, 7(1): 81-86. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20191030001
    [3] 乔学荣, 郭际, 米娟.  高比能量锂氟化碳电池在深空探测器上的应用试验研究 . 深空探测学报(中英文), 2020, 7(1): 87-92. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20191223001
    [4] 陈昶文, 武荣.  宽范围输入输出离子电推进屏栅电源的设计 . 深空探测学报(中英文), 2020, 7(4): 407-416. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20200051
    [5] 刘友永, 马文起, 陈少卿, 李晶.  光纤射频稳相传输技术试验研究 . 深空探测学报(中英文), 2018, 5(2): 182-187. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.02.011
    [6] 李宗良, 高俊, 刘国西, 周成, 汤章阳, 邹达人.  小行星探测电推进系统方案研究 . 深空探测学报(中英文), 2018, 5(4): 347-353. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.004
    [7] 汤章阳, 周成, 韩冬, 马雪, 陈涛.  大功率轨道转移航天器全电推进系统研究 . 深空探测学报(中英文), 2018, 5(4): 367-373. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.007
    [8] 黄护林, 李林永, 李来, 刘飞标.  等离子体磁流体发电研究进展 . 深空探测学报(中英文), 2018, 5(4): 331-346. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.003
    [9] 李永, 丁凤林, 周成.  深空探测推进技术发展趋势 . 深空探测学报(中英文), 2018, 5(4): 323-330. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.002
    [10] 马瑜, 王辉, 邵振威, 杨增钦, 尚福林, 侯德门, 耿洪滨, 吕刚.  CFRP管件的弯曲蠕变行为试验研究 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(4): 346-354. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.006
    [11] 耿金越, 熊子昌, 龙军, 沈岩, 刘旭辉, 陈君.  微阴极电弧推力器研究进展 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 212-218,231. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.002
    [12] 熊森, 程谋森, 王墨戈, 杭观荣, 康小录.  同心嵌套式霍尔推力器参数设计方法研究 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 238-244. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.006
    [13] 潘迅, 泮斌峰.  基于同伦方法三体问题小推力推进转移轨道设计 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 270-275. doi: 10.15982/j.issn.2095-7717.2017.03.011
    [14] 刘一薇.  “实践9号”卫星电推进首次在轨试验验证 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 245-251. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.007
    [15] 安然, 王敏, 梁新刚.  基于不变流形的地-月L2点转移轨道优化设计 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 252-257. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.008
    [16] 程笑岩, 刘向阳, 黄启陶, 武志文, 谢侃, 王宁飞.  舌形张角型脉冲等离子体推力器极板结构参数影响仿真研究 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 225-231. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.004
    [17] 郑茂繁, 耿海, 梁凯, 唐福俊, 黄永杰, 柯于俊.  用于小行星探测的离子推力器技术研究 . 深空探测学报(中英文), 2015, 2(3): 236-240. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.03.008
    [18] 杨福全, 赵以德, 李娟, 耿海, 张天平, 周海燕.  主带小行星采样返回任务中的离子电推进应用方案 . 深空探测学报(中英文), 2015, 2(2): 168-173. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.011
    [19] 刘宇鑫, 尚海滨, 王帅.  地球静止轨道卫星电推进位保策略研究 . 深空探测学报(中英文), 2015, 2(1): 80-87. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.01.012
    [20] AlexanderSergeevichKOSOV, VladimirMichailovichGOTLIB, VriiyAlexandrovichKOROGOD, UriiyAlexandrovichNEMLIHER, DmitriyPetrovichSKULACHEV.  俄月球-全球等探测任务中的无线电科学试验 . 深空探测学报(中英文), 2014, 1(3): 181-191. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2014.03.003
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-03-15
  • 修回日期:  2017-04-30
  • 刊出日期:  2017-06-01

5 kW环型离子推力器试验研究

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.005

摘要: 

针对未来深空探测任务对高功率电推力器的需求,兰州空间技术物理研究所开展了5 kW环型离子推力器的研制。环型离子推力器放电室设计与传统离子推力器有很大不同,面临着放电不稳定、不均匀、放电损耗过大等潜在的技术风险。在原理样机完成设计、制造工作后,开展了试验研究工作,通过性能摸底试验对推力器电气参数变化规律进行研究并找到最佳的工作点,通过等离子体诊断试验对放电室内等离子体密度和电子温度分布情况进行研究。试验结果表明:环型放电室在很宽的放电电流范围内都有很高的稳定性,在单阴极偏置的情况下推力器束流仍然具有较好的均匀性,初步验证了环型离子推力器概念的可行性,为下一步优化设计打下了技术基础。

English Abstract

王彦龙, 杨浩, 李兴达, 江豪成, 张天平. 5 kW环型离子推力器试验研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 232-237. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.005
引用本文: 王彦龙, 杨浩, 李兴达, 江豪成, 张天平. 5 kW环型离子推力器试验研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 232-237. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.005
WANG Yanlong, YANG Hao, LI Xingda, JIANG Haocheng, ZHANG Tianping. Research on the Experiment of 5 kW Annular Ion Thruster[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(3): 232-237. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.005
Citation: WANG Yanlong, YANG Hao, LI Xingda, JIANG Haocheng, ZHANG Tianping. Research on the Experiment of 5 kW Annular Ion Thruster[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(3): 232-237. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.005
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