空间在轨环境下的30cm离子推力器三栅极组件间距变化仿真分析

• 作者: 孙明明 王亮 耿海 郑艺
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 离子推力器 三栅极组件 空间在轨环境 栅极间距变化
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 推进技术与动力
• 页码范围: 1375-1382
• 页数: 8页
• 分类号: V439.4
• 字数: 5820字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2019.11.014

摘要

采用有限元仿真(FEM)与地面热平衡试验验证相结合的方法,计算并模拟了30 cm离子推力器处于在轨环境时,有、无主动热控对三栅极相对位移变化造成的影响,并对目前离子推力器设置的工作启动流程可能造成的打火风险进行了预估.结果 显示:三栅极组件的热形变方向均为法向方向,且栅极中心区域的间距最小;在-269℃在轨极限环境温度下,推力器在5 kW工作模式下温度平衡后的屏栅与加速栅最大热态间距为0.14 mm,加速栅和减速栅则已发生贴合;在受太阳辐照以及卫星帆板恒温边界的影响下,栅面最低初始温度为-102℃;当推力器主动热控保证温控点为20 ℃时,栅面最低启动温度为-25℃,且推力器工作8000 s后,屏栅与加速栅、加速栅与减速栅的最小间距分别稳定在0.25 mm和0.20 mm;当推力器主动热控保证温控点为50℃时,推力器工作9000 s后,屏栅与加速栅、加速栅和减速栅最小间距分别稳定在0.31 mm和0.30 mm,能够满足0.25 mm的栅极安全打火间距要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙明明	兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室	23	58	4.0	6.0
2	王亮	兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室	14	48	4.0	6.0
3	耿海	兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室	10	12	2.0	3.0
4	郑艺	兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室	2	0	0.0	0.0