2018 年,ENPULSION NANO 推进系统的在轨演示标志着液态金属场发射电推进系统首次在太空中测试,也标志着 ENPULSION NANO 的成功推出。此后的四年中,该推进系统成功实现工业化,136 个系统已在 61 艘不同的航天器上飞行。与此同时,基于 FEEP 技术的新型推进系统也得到了开发,扩大了推力和功率范围,并引入了新功能以及从 ENPULSION NANO 的庞大太空遗产中吸取的经验教训。到目前为止,其中两个新型推进系统已经发射到太空。本文介绍了来自多个航天器的 ENPULSION NANO 遥测数据,包括更大的轨道变化机动,并讨论了迄今为止利用 ENPULSION NANO 系统的应用。然后,我们概述了 ENPULSION 推进系统的当前在轨统计数据。我们展示了 ENPULSION NANO 的汇总在轨统计数据,讨论了遇到的挑战并介绍了在不同设施进行的在轨运行、客户 AIT 支持和地面测试活动期间得到的经验教训。
摘要:自 2018 年场发射电推进 (FEEP) 推进器首次飞行以来,已发射了 200 多个基于 FEEP 的推进系统,其中包括 190 个传统 ENPULSION NANO 系统、18 个更高功率的 MICRO 系统和 9 个新型 NANO R 3 /AR 3。后者是传统 NANO 的后继产品,AR 3 版本允许直接推力矢量能力而无需活动部件。本文报告的所有推进系统均基于被动供给的铟基液态金属 FEEP 技术。本文报告了最新的发射和飞行遗产统计数据。我们介绍了在不同应用和轨道中使用的不同推进系统的遥测数据,并介绍了在 LEO 上对传统 NANO 推进器进行 1350 小时累计点火后进行的成功的在轨提取器清洁程序。
场发射电推进 (FEEP) 基于从液态金属中提取和电离推进剂,该过程可以在 1Vnm -1 量级的场强下发生。为了达到必要的局部场强,液态金属通常悬浮在针状尖锐发射器结构上。已经研究了通过毛细管力进行被动推进剂输送的不同配置,包括毛细管几何形状、外部润湿针和多孔针状结构。液态金属的静电应力超过某个阈值会导致金属变形为泰勒锥 7 ,从而进一步增加锥顶点的局部场强,最终实现粒子提取。在 FEEP 装置中,静电势施加在金属发射器和称为提取器的对电极之间,其设计用于最大限度地提高发射离子的透明度。在这样的几何结构中,离子随后被用于提取和电离的相同电场加速,从而使该过程非常高效。