*ICARE – CNRS,1C avenue de la recherche scientifique,45071 Orléans Cedex,法国。**CNES,18 avenue Edouard Belin,31401 Toulouse,法国。***Snecma,Division Moteurs Spatiaux,Forêt de Vernon,BP 802,27208 Vernon,法国。摘要 回顾了由 Snecma 开发的技术演示器 5 kW 级 PPS ® X000 霍尔效应推力器的性能特征,输入电功率范围为 1.5 kW 至 7 kW。结果表明,PPS ® X000 推力器既可以在高推力域(高达 350 mN)下运行,也可以在高比冲域(高达 3200 s)下运行。 PPS ® X000 电动推力器的双模功能使其非常适合重型地球静止通信卫星的轨道定位和定位等任务。机器人探索太阳系外行星和遥远彗星等太空任务需要超过 1 N 的推力。
这项研究探讨了在锂离子电池中使用热失控的理论潜力。锂离子电池在各种应用中必不可少,容易出现热失控,这种现象可能导致电池内电化学和化学反应引起的快速温度升高和能量释放。传统上认为是安全风险,但最近的研究表明,利用这种现象来进行能量转化和推进技术开发。本文旨在构建电化学系统的理论模型,分析电压和热量产生之间的关系,并研究如何控制所需推力产生的热失控。该研究提出了三种关键情况:在低温下没有化学反应的系统,高温下化学反应的系统以及涉及快速流动和高速反应的系统。通过分析电压与热量产生之间的线性关系,该研究将通过电压调节来控制热量输出的可行性。此外,该研究还评估了使用热失控过程中产生的气体燃烧进行推进的潜力,从而强调了其在空间碎片清除和其他与空间相关的活动中的适用性。这些发现表明,控制热失控期间的燃烧机制可能会导致空间行业的新型电化学推进技术的发展。
指定与组织:印度加尔各答Techno Internation New Town计算机科学与工程系副教授。指定与组织:印度加尔各答Techno Internation New Town计算机科学与工程系副教授。
空间电力推进 (EP) 技术的推力致密化对于实现未来雄心勃勃的太空任务和探索(例如载人火星任务)必不可少。EP 致密化主要受限于推进器材料承受极端等离子体条件的能力。本研究调查了最大化电流增强的相互关联的动力学、随后的溅射和电弧腐蚀挑战,以及一类有前途的新型先进材料——体积复合材料 (VCM) 对空间电力推进系统的影响。与标准材料相比,VCM 表现出增强的管理高水平等离子体能量和电流的能力,这主要归功于几何捕获和等离子体注入等原理的综合优势。研究了 VCM 中的能量管理和溅射剂传输机制,以深入了解最佳 VCM 几何形状,并探索利用先进增材制造方法的潜力。还通过耦合计算和实验分析确定了 VCM 电弧响应和有利的升华腐蚀特性。这一发现强调了 VCM 具有彻底改变与 EP 相关的面向等离子体应用的材料设计的潜力,为更耐用、更高效的推进系统铺平了道路。
开发自定义的钻井过程,以最大程度地减少损害并改善天然纤维复合材料的整体性能,这取决于对其钻孔性能和潜在损害的彻底了解。这项研究探讨了用椰子鞘纤维增强的红色填充聚酯复合材料中分层和推力的变化。采用Taguchi阶乘设计,该实验研究了钻孔参数的影响,包括钻井直径,主轴速度和进料速率。使用方差分析分析来验证实验结果。发现的结果表明,由于添加红色泥浆,由于复合材料的固有脆性影响,提高进料速率和主轴速度会导致推力和分层的升高。在钻井参数中,进料速率对推力施加了最大的影响(大约30%),而点角对分层的影响最大(60%)。对钻孔表面的分析揭示了基质裂纹,纤维提取和基质涂抹,强调了优化钻孔参数,选择适当的工具以及实施有效的冷却方法的重要性,以改善钻孔纤维复合材料的整体表面表面和质量。这项研究有可能协助制定策略,以最大程度地减少损害并提高整体表面质量;最终,它有助于促进材料科学和工程学的知识,并在不同行业的天然纤维复合材料的制造和利用中应用。
例如,如果推进系统或电气组件需要液体冷却或射频应用中的复杂匹配网络,例如,我们也提供解决方案 - 与收集器的间接测量。而不是推进器,CTB是用安装在其前部的钛收集器进行操作的。推进器的等离子体羽流及其非电荷颗粒对收集器的影响,以间接测量推力。以这种方式,我们利用CTB的高分辨率,而不会干扰推进系统的电气和热接口。我们使用400 W级霍尔效应推进器证明了这种新型的非侵入性测量方法[3]。
现代卫星平台依靠成熟的电力推进系统来高效利用推进剂。然而,这些系统提供的推力有限,通常只有几百毫牛顿,这限制了它们只能用于长时间机动。高推力执行器对于发射装置分离后的减速、避免碰撞、进入轨道或安全模式必不可少。为了满足这一要求,将冷气推进器集成到机载基础设施中是一种可行的解决方案。AST Advanced Space Technologies GmbH 开发了一种高压冷气推进器,能够使用氮气、氩气、氪气和氙气等标准气体产生超过 2 N 的推力。该推进器可在很宽的压力范围内高效运行,从最大预期工作压力 300 bar 到报废压力 1.5 bar,无需压力调节器。1. 简介
摘要 本文介绍了一项关于旋转磁场 (RMF) 推进器低推力效率的实验研究。该技术成熟度较低,但可能成为使用替代推进剂实现高功率太空推进的候选技术。对 5 kW 级 RMF 推进器进行了直接推力台架测量,结果显示推力效率为 0.41 ± 0.04%,比冲为 292 ± 11 s - RMF 推进器运行的典型值。使用一套远场探测器为 RMF 推进器性能的现象学效率模型提供信息,该模型考虑了发散、功率耦合、质量利用率和等离子体/加速效率。结果发现等离子体效率处于临界低值,为 6.4 ± 1.0%。这表明 RMF 天线耦合到等离子体的大部分能量在转换为推进器光束中的定向动能之前就丢失了。为了确定这些损失的来源,使用三重朗缪尔探针对内部等离子体特性进行了时间分辨测量。发现碰撞激发辐射和壁面损失是两个主要的损失过程。与其他电力推进结构相比,该装置表现出异常高的等离子体密度(> 10 19 m − 3),这可以解释这一趋势。根据效率分析的结果,讨论了探测技术的局限性以及改进 RMF 推进器性能的策略。
惯性静电约束 (IEC) 利用强电场来产生和约束等离子体。它已广泛用于进行核聚变反应,并在商业上用作活化分析的中子源。本研究调查了 IEC 推进器的两种不同放电模式,即“喷射”模式和“喷雾”模式。本文比较了 IEC 系统在各种初步设计方案下的放电特性,例如阴极网格设计和阴极网格尺寸。高分辨率图像用于在多个操作点进行强度分析。基本法拉第探针用于定性记录等离子体电流密度的变化。结果表明,在更负的电位下偏置阴极会导致网格吸收的电流和可见等离子体的可见强度增加。电流和光强度逐渐增加,直到发生从“喷射”到“喷雾”的模式转变。换句话说,“喷射”模式始终先于“喷雾”模式。此外,背景压力和施加的阴极电位被证明是 IEC 设备的两个主要操作变量。最后,当设备以“喷雾”模式运行时,记录到更高的电流密度,然而,在“喷射”模式下,喷出的等离子体更加准直。
在低压方面,集成在微推进器中的压电元件的选择基于其低功率要求、减小尺寸和质量、高冲程和低力。对于此类应用,多层弯曲执行器是首选,因为它们可以在小封装中提供快速而精确的运动。压电执行器的特性范围 两种执行器的特性需要适应相关应用的特定负载和操作条件。下面的比较表很好地说明了微推进器应用中压电执行器可以实现的广泛特性。