微脉冲等离子体推力器放电过程和性能初探

• 作者: 冯玮玮 张天平 张家良 王尚民 田立成 陈新伟 高军
• 来源期刊: 中国空间科学技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 微脉冲等离子体推力器 电学特性 光学特性 性能预估 微电推进
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 微推进
• 页码范围: 24-32
• 页数: 9页
• 分类号: V439+.2/4
• 字数: 6566字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2017.0080

摘要

针对平板烧蚀型微脉冲等离子体推力器(μ-PPT),开展了放电过程研究和性能表征.根据放电过程的电学测量和等离子体区域的发光行为分析,研究了μ-PPT的基本放电特点和放电形态演变.从空间分布看,μ-PPT放电空间可分为3个区域(阴极区、弧柱区和阳极区),随着放电间隙的减少,阳极区逐渐消失.从时间分布看,μ-PPT放电是由多个幅度不同的脉冲放电构成,放电回路和放电间隙的阻抗分布决定放电脉冲的数量,一定条件下可以发生单脉冲放电.根据μ-PPT等离子体区的电流片模型,估算了μ-PPT元冲量和推力等基本性能参数.结果表明,放电间隙和烧蚀量对μ-PPT性能参数有重要的影响,相同脉冲放电能量时,放电间隙越大,元冲量越大,烧蚀量也越大,导致比冲越小.放电时空形态是影响μ-PPT的元冲量和比冲的关键因素,因此,开展放电回路和放电间隙的阻抗优化研究是提高μ-PPT性能的有效途径.