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World File Search System推力器
旋转磁场推力器效率损失实验研究
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。
高压冷气推力器研制成果
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
用于航天器推进的高温推力器技术
自 1985 年以来，一项技术计划一直在进行，旨在开发用于航天器的耐高温氧化推进器。这项技术的成功开发将为设计性能更高、羽流污染更少的卫星发动机奠定基础。或者，这项技术计划将提供一种具有高热裕度的材料，使其能够在常规温度下运行，并延长可加燃料或可重复使用的航天器的使用寿命。新的腔室材料由铼基体组成，表面涂有铱以防氧化。这种材料将推进器的工作温度提高到 2200°C，比目前使用的硅化物涂层铌腔室的 1400°C 有显著提高。用铱涂层铼制造的 22 N 级空间保持发动机的稳态比冲比铌腔室高 20 到 25 秒。预计 Ir-Re 远地点 440 N 级发动机将额外提供 10 到 15 秒。这些改进的性能是通过减少或消除燃烧室内的燃油膜冷却要求，同时以与传统发动机相同的总混合比运行而实现的。该项目试图将飞行资格要求纳入其中，以降低飞行资格项目的潜在风险和成本。
用于卫星微推力器的压电执行器
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。
用于太空任务的 5 kW 级霍尔效应推力器的性能和物理特性。
*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。
电子回旋共振推进器技术
1 阿米蒂空间科学与技术研究所学生 2 阿米蒂空间科学与技术研究所教授 摘要 电子回旋共振 (ECR) 推进器正成为一种有前途的高效航天器推进技术，利用电子回旋共振现象产生推力。这篇全面的评论综合了该领域的关键进步、设计策略和持续挑战。ECR 推进器通过使用微波能量加热磁化等离子体中的电子来运行，从而产生高电离率和有利的推力功率比。与传统推进系统不同，ECR 推进器具有显着优势，包括更高的比冲和更低的燃料消耗，使其成为长时间太空任务的理想选择。本文深入探讨了 ECR 推进器设计的各个关键方面，例如天线配置、气体注入方法和磁场优化，重点介绍了这些因素如何影响整体性能。它还讨论了解决效率、寿命和功率传输等问题的最新实验结果和理论模型。此外，该评论还探讨了未来的发展方向，强调需要在材料和自动阻抗匹配方面取得进步，以提高可靠性和推力产生能力。通过这一分析，本文旨在全面了解 ECR 推力器，强调其成为未来太空探索有竞争力和可持续选择的潜力。关键词：电子回旋共振 (ECR) 推力器、等离子推进、电力推进技术、微波等离子体加速、推力器中的磁场配置、离子加速简介电子回旋共振 (ECR) 等离子推力器于 20 世纪 60 年代首次推出，利用电场和磁场加速等离子体，为航天器提供推力。与传统推力器不同，ECR 推力器无需电网，只需要一个电源，这使得它们在太空推进领域具有潜在的颠覆性作用 [4,10,14]。最近的进展主要集中在解决过去的实验限制、提高测量精度和优化各种推力器参数。等离子体物理学涵盖了在电离气体中观察到的各种现象，其应用范围涵盖自然现象、聚变研究和工业过程[22,30,35]。尽管存在这种多样性，但等离子体的本质可以描述为带电粒子和中性粒子在电、磁和电磁相互作用影响下的集体行为。在工业等离子体社区中，等离子推力器社区专注于开发用于
在真空电弧推进器中产生多电荷离子
微型真空电弧推力器是微型和纳米卫星上推进系统的候选系统之一。它们具有多种优势，例如比冲高、使用密度高、体积小的固体推进剂而不必使用储罐和压力系统，以及包含电子和离子的等离子体膨胀而不必使用中和阴极。多电荷离子的出现是解释离子以极高速度存在的原因之一。本文重点介绍了真空电弧推力器的简化一维模型，考虑了真空电弧推力器典型条件下阴极表面的电子和原子发射以及极间气体的分解。对于钛阴极材料，结果表明，逐步电离是理解真空电弧条件下观察到的高等离子体的关键因素。
重新评估惯性静电约束推力器的喷射模式及其在空间推进中的应用
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。
冷气推进系统的详细研究与分析
纳米卫星正引起工业界和政府的极大兴趣，用于执行一系列任务，包括全球船舶监测、全球水体监测、太空分布式射电望远镜和综合气象/精确定位任务。纳米卫星任务大幅增加，从 2003 年的 1 个开始，到 2020 年将超过 1,300 个。执行这些任务是为了获取宝贵的实验数据 [3]。冷气体推进系统因其简单性和可行性而在小型卫星中发挥着理想的作用。它们已被证明是最适合低地球轨道 (LEO) 机动的推进系统。到目前为止，该系统是小型航天器最成熟的技术之一。理想的特性包括设计简单、清洁、安全、坚固、低功耗运行、不给航天器产生净电荷以及宽动态范围。它能够以脉冲或连续方式运行。就硬件复杂性而言，它比脉冲等离子推力器、胶体推力器和场发射电推进推力器要简单得多。在这个系统中，推力是由惰性、无毒推进剂的排出产生的，推进剂可以以液态或气态储存。因此，它消耗的资金、质量和体积都很低。冷气系统主要由推进剂罐、电磁阀、推进器、管道和配件组成。油箱中装有卫星运行所需的姿态控制燃料。如前所述，燃料以液态或气态使用。推进器提供足够的力来维持卫星俯仰、偏航和滚转动力学的平衡[1,5,11]。除此之外，